一個長頭髮、穿著清爽的小姐姐，拿著一個嶄新的Mac筆記本向我走來，看著來勢洶洶，我心想著肯定是技術大佬吧！但是我也是一個才華橫溢的人，穩住我們能贏。  > **面試官**：看你簡歷上有寫熟悉併發程式設計，CountDownLatch一定用過吧，跟我說說它！ **我**：CountDownLatch是JDK提供的一個同步工具，它可以讓一個或多個執行緒等待，一直等到其他執行緒中執行完成一組操作。 > **面試官**：CountDownLatch有哪些常用的方法？ **我**：有`countDown`方法和`await`方法，CountDownLatch在初始化時，需要指定用給定一個整數作為計數器。當呼叫`countDown`方法時，計數器會被減1；當呼叫`await`方法時，如果計數器大於0時，執行緒會被阻塞，一直到計數器被`countDown`方法減到0時，執行緒才會繼續執行。計數器是無法重置的，當計數器被減到0時，呼叫`await`方法都會直接返回。 > **面試官**：呼叫`countDown`方法時，執行緒也會阻塞嘛？ **我**：不會的，呼叫`countDown`的執行緒可以繼續執行，不需要等待計數器被減到0，只是呼叫await方法的執行緒需要等待。 歡迎關注微信公眾號：萬貓學社，每週一分享Java技術乾貨。 > **面試官**：可以舉一個使用CountDownLatch的例子嗎？ **我**：比如張三、李四和王五幾個人約好去飯店一起去吃飯，這幾個人都是比較紳士，要等到所有人都到齊以後才讓服務員上菜。這種場景就可以用到CountDownLatch。 > **面試官**：可以寫一下嗎？ **我**：當然可以，這是張三、李四和王五的顧客類： ```java package onemore.study; import java.text.SimpleDateFormat; import java.util.Date; import java.util.Random; import java.util.concurrent.CountDownLatch; public class Customer implements Runnable { private CountDownLatch latch; private String name; public Customer(CountDownLatch latch, String name) { this.latch = latch; this.name = name; } @Override public void run() { try { SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss.SSS"); Random random = new Random(); System.out.println(sdf.format(new Date()) + " " + name + "出發去飯店"); Thread.sleep((long) (random.nextDouble() * 3000) + 1000); System.out.println(sdf.format(new Date()) + " " + name + "到了飯店"); latch.countDown(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } ``` 這是服務員類： ```java package onemore.study; import java.text.SimpleDateFormat; import java.util.Date; import java.util.concurrent.CountDownLatch; public class Waitress implements Runnable { private CountDownLatch latch; private String name; public Waitress(CountDownLatch latch, String name) { this.latch = latch; this.name = name; } @Override public void run() { try { SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss.SSS"); System.out.println(sdf.format(new Date()) + " " + name + "等待顧客"); latch.await(); System.out.println(sdf.format(new Date()) + " " + name + "開始上菜"); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } ``` 然後，再寫一個測試類，用於模擬上面所說的場景： ```java package onemore.study; import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.concurrent.CountDownLatch; public class CountDownLatchTester { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3); List threads = new ArrayList<>(3); threads.add(new Thread(new Customer(latch, "張三"))); threads.add(new Thread(new Customer(latch, "李四"))); threads.add(new Thread(new Customer(latch, "王五"))); for (Thread thread : threads) { thread.start(); } Thread.sleep(100); new Thread(new Waitress(latch, "♥小芳♥")).start(); } } ``` 執行以後的結果應該是這樣的： ``` 15:25:53.015 王五出發去飯店 15:25:53.015 李四出發去飯店 15:25:53.015 張三出發去飯店 15:25:53.062 ♥小芳♥等待顧客 15:25:54.341 張三到了飯店 15:25:54.358 李四到了飯店 15:25:56.784 王五到了飯店 15:25:56.784 ♥小芳♥開始上菜 ``` 可以看到，服務員小芳在呼叫`await`方法時一直阻塞著，一直等到三個顧客都呼叫了`countDown`方法才繼續執行。 歡迎關注微信公眾號：萬貓學社

，每週一分享Java技術乾貨。 > **面試官**：如果有一個顧客遲遲沒到，飯店都打樣了，也不能一直等啊，應該這麼辦？ **我**：可以使用`await`方法的另一個過載，傳入等待的超時時間，比如服務員只等3秒鐘，可以把服務員類中的 ```java latch.await(); ``` 改成： ```java latch.await(3, TimeUnit.SECONDS); ``` 執行結果可能是這樣的： ``` 17:24:40.915 張三出發去飯店 17:24:40.915 李四出發去飯店 17:24:40.915 王五出發去飯店 17:24:40.948 ♥小芳♥等待顧客 17:24:43.376 李四到了飯店 17:24:43.544 王五到了飯店 17:24:43.951 ♥小芳♥開始上菜 17:24:44.762 張三到了飯店 ``` 可以看到，服務員小芳在呼叫`await`方法時雖然被阻塞了，但是時間超過3秒後，沒等顧客張三呼叫`countDown`方法就繼續執行開始上菜了。 歡迎關注微信公眾號：萬貓學社

，每週一分享Java技術乾貨。 > **面試官**：CountDownLatch的實現原理是什麼？ **我**：CountDownLatch有一個內部類叫做Sync，它繼承了AbstractQueuedSynchronizer類，其中維護了一個整數`state`，並且保證了修改`state`的可見性和原子性。 建立CountDownLatch例項時，也會建立一個Sync的例項，同時把計數器的值傳給Sync例項，具體是這樣的： ```java public CountDownLatch(int count) { if (count < 0) throw new IllegalArgumentException("count < 0"); this.sync = new Sync(count); } ``` 在 `countDown`方法中，只調用了Sync例項的`releaseShared`方法，具體是這樣的： ```java public void countDown() { sync.releaseShared(1); } ``` 其中的`releaseShared`方法，先對計數器進行減1操作，如果減1後的計數器為0，喚醒被await方法阻塞的所有執行緒，具體是這樣的： ```java public final boolean releaseShared(int arg) { if (tryReleaseShared(arg)) { //對計數器進行減一操作 doReleaseShared();//如果計數器為0，喚醒被await方法阻塞的所有執行緒 return true; } return false; } ``` 其中的`tryReleaseShared`方法，先獲取當前計數器的值，如果計數器為0時，就直接返回；如果不為0時，使用CAS方法對計數器進行減1操作，具體是這樣的： ```java protected boolean tryReleaseShared(int releases) { for (;;) {//死迴圈，如果CAS操作失敗就會不斷繼續嘗試。 int c = getState();//獲取當前計數器的值。 if (c == 0)// 計數器為0時，就直接返回。 return false; int nextc = c-1; if (compareAndSetState(c, nextc))// 使用CAS方法對計數器進行減1操作 return nextc == 0;//如果操作成功，返回計數器是否為0 } } ``` 在`await`方法中，只調用了Sync例項的`acquireSharedInterruptibly`方法，具體是這樣的： ```java public void await() throws InterruptedException { sync.acquireSharedInterruptibly(1); } ``` 其中`acquireSharedInterruptibly`方法，判斷計數器是否為0，如果不為0則阻塞當前執行緒，具體是這樣的： ```java public final void acquireSharedInterruptibly(int arg) throws InterruptedException { if (Thread.interrupted()) throw new InterruptedException(); if (tryAcquireShared(arg) < 0)//判斷計數器是否為0 doAcquireSharedInterruptibly(arg);//如果不為0則阻塞當前執行緒 } ``` 其中`tryAcquireShared`方法，是AbstractQueuedSynchronizer中的一個模板方法，其具體實現在Sync類中，其主要是判斷計數器是否為零，如果為零則返回1，如果不為零則返回-1，具體是這樣的： ```java protected int tryAcquireShared(int acquires) { return (getState() == 0) ? 1 : -1; } ``` >**面試官**：嗯，很不錯，馬上給你發offer。

微信公眾號：萬貓學社

微信掃描二維碼

獲得更多Java技術乾貨