前言

前面介紹了ReentrantLock，又叫排他鎖，本篇主要通過CountDownLatch的學習來了解java併發包中是如何實現共享鎖的。

CountDownLatch使用解說

CountDownLatch是java5中新增的一個併發工具類，其使用非常簡單，下面通過虛擬碼簡單看一下使用方式：

這是一個使用CountDownLatch非常簡單的例子，建立的時候，需要指定一個初始狀態值，本例為2，主執行緒呼叫 latch.await時，除非latch狀態值為0，否則會一直阻塞休眠。當所有任務執行完後，主執行緒喚醒，最終執行列印動作。

以上只是一個最簡單的例子，接著咱們再來看一個，這回，咱們想要在任務執行完後做更多的事情，如下圖所示：

這一次，線上程3和執行緒4中，分別呼叫了latch.await()，當latch狀態值為0時，這兩個執行緒將會繼續執行任務，但是順序性是無法保證的。

CountDownLatch的方便之處在於，你可以在一個執行緒中使用，也可以在多個執行緒上使用，一切只依據狀態值，這樣便不會受限於任何的場景。

java共享鎖模型

在java5提供的併發包下，有一個AbstractQueuedSynchronizer抽象類，也叫AQS，此類根據大部分併發共性作了一些抽象，便於開發者實現如排他鎖，共享鎖，條件等待等更高階的業務功能。它通過使用CAS和佇列模型，出色的完成了抽象任務，在此向Doug Lea致敬。

AQS比較抽象，並且是優化精簡的程式碼，如果一頭扎進去，可能會比較容易迷失。本篇只解說CountDownLatch中使用到的共享鎖模型。

我們以CountDownLatch第二個例子作為案例來分析一下，一開始，我們建立了一個CountDownLatch例項，

此時，AQS中，狀態值state=2，對於 CountDownLatch 來說，state=2表示所有呼叫await方法的執行緒都應該阻塞，等到同一個latch被呼叫兩次countDown後才能喚醒沉睡的執行緒。接著執行緒3和執行緒4執行了 await方法，這會的狀態圖如下:

注意，上面的通知狀態是節點的屬性，表示該節點出隊後，必須喚醒其後續的節點執行緒。當執行緒1和執行緒2分別執行完latch.countDown方法後，會把state值置為0，此時，通過CAS成功置為0的那個執行緒將會同時承擔起喚醒佇列中第一個節點執行緒的任務，從上圖可以看出，第一個節點即為執行緒3，當執行緒3恢復執行之後，其發現狀態值為通知狀態，所以會喚醒後續節點，即執行緒4節點，然後執行緒3繼續做自己的事情，到這裡，執行緒3和執行緒4都已經被喚醒，CountDownLatch功成身退。

上面的流程，如果落實到程式碼，把 state置為0的那個執行緒，會判斷head指向節點的狀態，如果為通知狀態，則喚醒後續節點，即執行緒3節點，然後head指向執行緒3節點，head指向的舊節點會被刪除掉。當執行緒3恢復執行後，發現自身為通知狀態，又會把head指向執行緒4節點，然後刪除自身節點，並喚醒
執行緒4。

這裡可能讀者會有個疑問，執行緒節點的狀態是什麼時候設定上去的。其實，一個執行緒在阻塞之前，就會把它前面的節點設定為通知狀態，這樣便可以實現鏈式喚醒機制了。

結束語

本篇從CountDownLatch入手講解AQS中的共享鎖模式，主要是由CountDownLatch的實現相對簡單，但卻實現了共享鎖模型，如果在理解了模型的基礎上，從CountDownLatch入手來看AQS關於共享鎖的程式碼還比較好看懂，在看的時候，建議以看懂大致內容為主，學習其設計的思路，不要陷入所有條件處理細節中，多執行緒環境中，對與錯有時候不是那麼容易看出來的。