没看过ReentrantLock源码，别说精通Java并发编程

引言

高手程序员与新手程序员一个简单的判断标准，就是有没有使用过CountDownLatch，在互联网公司工作超过3年的程序员基本上应该都用过。CountDownLatch中文名称叫做闭锁，也叫计数锁，不过不是用来加锁的，而是通过计数实现条件等待的功能。CountDownLatch的使用场景有两个：4lL28资讯网——每日最新资讯28at.com

1. 当前线程等待其他线程都执行完成之后，再执行。
2. 所有线程满足条件后，再一起执行。

使用示例

CountDownLatch常用的方法就两个，countDown()方法用来将计数器减一，await()方法会阻塞当前线程，直到计数器值等于0。4lL28资讯网——每日最新资讯28at.com

场景1：

先看一下第一种场景，也是最常用的场景：4lL28资讯网——每日最新资讯28at.com

• 当前线程等待其他线程都执行完成之后，再执行。

在工作中什么时候会遇到这种场景呢？比如当前线程需要查询3个数据库，并且把查询结果汇总返回给前端。查询3个数据库的逻辑，可以分别使用3个线程加快查询速度。但是怎么判断3个线程都执行结束了呢？这时候就可以使用CountDownLatch了。4lL28资讯网——每日最新资讯28at.com

import java.util.concurrent.CountDownLatch;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;/** * @author 一灯架构 * @apiNote CountDownLatch测试类（场景1） **/public class CountDownLatchTest1 {    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {        // 1. 创建一个线程池，用来执行3个查询任务        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);        // 2. 创建一个计数锁，数量是3        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(3);        // 3. 启动3个查询任务        for (int i = 0; i < 3; i++) {            executorService.submit(() -> {                try {                    // 4. 睡眠1秒，模拟任务执行过程                    Thread.sleep(1000);                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 执行完成");                    // 5. 任务执行完成，计数器减一                    countDownLatch.countDown();                } catch (InterruptedException e) {                }            });        }        // 6. 等待所有任务执行完成        countDownLatch.await();        System.out.println("所有任务执行完成。");        // 7. 关闭线程池        executorService.shutdown();    }}

输出结果：4lL28资讯网——每日最新资讯28at.com

pool-1-thread-2 执行完成 pool-1-thread-1 执行完成 pool-1-thread-3 执行完成 所有任务执行完成。4lL28资讯网——每日最新资讯28at.com

需要注意的是，这里创建CountDownLatch计数器的时候，指定的数量是3，因为有3个任务。在3个任务没有执行完成之前，await()方法会一直阻塞，直到3个任务都执行完成。4lL28资讯网——每日最新资讯28at.com

场景2

再看一下第二种场景，有些情况用的也比较多：4lL28资讯网——每日最新资讯28at.com

• 所有线程满足条件后，再一起执行。

什么情况下会遇到这种场景呢？比如系统中多个任务线程存在先后依赖关系，必须等待其他线程启动完成后，才能一起执行。4lL28资讯网——每日最新资讯28at.com

/** * @author 一灯架构 * @apiNote CountDownLatch测试类（场景2） **/public class CountDownLatchTest {    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {        // 1. 创建一个线程池，用来执行3个任务        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);        // 2. 创建一个计数锁，数量是1        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(1);        // 3. 启动3个任务        for (int i = 0; i < 3; i++) {            executorService.submit(() -> {                try {                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 启动完成");                    // 4. 等待其他任务启动完成                    countDownLatch.await();                    // 5. 睡眠1秒，模拟任务执行过程                    Thread.sleep(1000);                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 执行完成");                } catch (InterruptedException e) {                }            });        }        // 6. 所有任务启动完成，计数器减一        countDownLatch.countDown();        System.out.println("所有任务启动完成，开始执行。");        // 7. 关闭线程池        executorService.shutdown();    }}

输出结果：4lL28资讯网——每日最新资讯28at.com

pool-1-thread-1 启动完成 pool-1-thread-2 启动完成 pool-1-thread-3 启动完成 所有任务启动完成，开始执行。 pool-1-thread-1 执行完成 pool-1-thread-3 执行完成 pool-1-thread-2 执行完成4lL28资讯网——每日最新资讯28at.com

需要注意的是，与场景1不同，这里创建CountDownLatch计数器的时候，指定的数量是1，因为3个任务需要满足同一个条件，就是都启动完成，也就是只需要调用一次countDown()方法。 看完了CountDownLatch的使用方式，再看一下CountDownLatch的源码实现。4lL28资讯网——每日最新资讯28at.com

类属性

public class CountDownLatch {    // 只有一个Sync同步变量    private final Sync sync;    // Sync继承自AQS，主要逻辑都在这里面    private static final class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {        // 只有这一个构造方法，需要指定计数器数值        Sync(int count) {            setState(count);        }        int getCount() {            return getState();        }        protected int tryAcquireShared(int acquires) {            return (getState() == 0) ? 1 : -1;        }        protected boolean tryReleaseShared(int releases) {            for (;;) {                int c = getState();                if (c == 0)                    return false;                int nextc = c-1;                if (compareAndSetState(c, nextc))                    return nextc == 0;            }        }    }}

跟ReentrantLock一样，CountDownLatch也没有直接继承AQS，也是采用组合的方式，使用Sync同步变量实现计数的功能，而Sync同步变量才是真正继承AQS的。4lL28资讯网——每日最新资讯28at.com

countDown方法源码

public void countDown() {    // 底层调用父类AQS中的releaseShared()方法    sync.releaseShared(1);}

countDown()方法里面调用的是父类AQS中的releaseShared()方法，而releaseShared()方法又在调用子类Sync中tryReleaseShared()方法。4lL28资讯网——每日最新资讯28at.com

/** * 父类AQS */public abstract class AbstractQueuedSynchronizer        extends AbstractOwnableSynchronizer        implements java.io.Serializable {                public final boolean releaseShared(int arg) {        // tryReleaseShared()由子类实现        if (tryReleaseShared(arg)) {            doReleaseShared();            return true;        }        return false;    }    // 定义抽象方法，由子类实现    protected boolean tryReleaseShared(int arg) {        throw new UnsupportedOperationException();    }}

/** * 子类Sync */private static final class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {        // 实现父类AQS中的tryReleaseShared()方法    @Override    protected boolean tryReleaseShared(int releases) {        for (;;) {            int c = getState();            if (c == 0) {                return false;            }            int nextc = c-1;            if (compareAndSetState(c, nextc)) {                return nextc == 0;            }        }    }}

而Sync同步类中tryReleaseShared()方法逻辑也很简单，就是把同步状态state值减一。4lL28资讯网——每日最新资讯28at.com

await源码

await()方法底层也是调用父类中acquireSharedInterruptibly()方法，而父类AQS又需要调用子类Sync中的具体实现。4lL28资讯网——每日最新资讯28at.com

public void await() throws InterruptedException {    // 底层调用父类AQS中的releaseShared()方法    sync.acquireSharedInterruptibly(1);}

/** * 父类AQS */public abstract class AbstractQueuedSynchronizer        extends AbstractOwnableSynchronizer        implements java.io.Serializable {    public final void acquireSharedInterruptibly(int arg) throws InterruptedException {        if (Thread.interrupted()) {            throw new InterruptedException();        }        // tryAcquireShared()由子类实现        if (tryAcquireShared(arg) < 0) {            doAcquireSharedInterruptibly(arg);        }    }    // 定义抽象方法，由子类实现    protected int tryAcquireShared(int arg) {        throw new UnsupportedOperationException();    }}

子类Sync只需要实现tryAcquireShared()方法即可，而tryAcquireShared()方法的作用就是判断锁是否已经完全释放，即同步状态state=0。4lL28资讯网——每日最新资讯28at.com

/** * 子类Sync */private static final class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {    // 实现父类AQS中的tryAcquireShared()方法    @Override    protected int tryAcquireShared(int acquires) {        return (getState() == 0) ? 1 : -1;    }}

总结

看完了CountDownLatch的所有源码，是不是觉得CountDownLatch逻辑很简单。4lL28资讯网——每日最新资讯28at.com

因为加锁流程的编排工作已经在父类AQS中实现，子类只需要实现具体的加锁逻辑即可，也就是实现tryReleaseShared()方法和tryAcquireShared()方法。而加锁逻辑也很简单，也就是修改同步状态state的值即可。想要详细了解父类AQS的流程，可以翻看前几篇文章。4lL28资讯网——每日最新资讯28at.com

下篇文章再一块学习一下共享锁Semaphore的源码实现。4lL28资讯网——每日最新资讯28at.com

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