Java Concurrent CountDownLatch

前言

CountDownLatch 用于使一组线程（1 or n）等待一个外部任务的完成。很多人将它称为闭锁，可以理解为锁的就是那些线程，然后需要一个外部任务的完成来触发比锁打开。主要场景的话，等待资源加载完毕、检查接口是否正常 再执行。或者取到各种数据后再入库。还有经常用于唤醒大量而不是全部的线程去执行任务。
CountDownLatch demo的代码量有点多，这个大家百度一下就ok了，这一篇主要说原理。
CountDownLatch 可以看为一个简单的计数器，等待的任务数量为n，如果任务都完成了（countDown）则代表整体ok。

源码

源码量非常小，可以理解为仅仅依赖于AQS实现了一个计数器，只不过这个计数器持有一堆等待线程。
首先里面包含一个Sync，想必看过前两篇文章的同学对于这个已经很容易理解了，就是一个AQS，然后这个Sync中持有的state就是count，用来显示等待完成的数量。当state为0时放行。通过CAS完成状态的更新，然后很显然CountDownLatch是一次性的，每次初始化，然后减小。

package java.util.concurrent;
import java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer;
public class CountDownLatch {
    /**
     * Synchronization control For CountDownLatch.
     * Uses AQS state to represent count.
     */
    private static final class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {
        private static final long serialVersionUID = 4982264981922014374L;
        Sync(int count) {
            setState(count);
        }
        int getCount() {
            return getState();
        }
        protected int tryAcquireShared(int acquires) {
            return (getState() == 0) ? 1 : -1;
        }
        protected boolean tryReleaseShared(int releases) {
            // Decrement count; signal when transition to zero
            for (;;) {
                int c = getState();
                if (c == 0)
                    return false;
                int nextc = c - 1;
                if (compareAndSetState(c, nextc))
                    return nextc == 0;
            }
        }
    }
    private final Sync sync;

    public CountDownLatch(int count) {
        if (count < 0) throw new IllegalArgumentException("count < 0");
        this.sync = new Sync(count);
    }

    public void await() throws InterruptedException {
        sync.acquireSharedInterruptibly(1);
    }
    public boolean await(long timeout, TimeUnit unit)
        throws InterruptedException {
        return sync.tryAcquireSharedNanos(1, unit.toNanos(timeout));
    }
    public void countDown() {
        sync.releaseShared(1);
    }
    public long getCount() {
        return sync.getCount();
    }
    public String toString() {
        return super.toString() + "[Count = " + sync.getCount() + "]";
    }
}