簡介：
CountDownLatch 是一個非常實用的多執行緒控制工具類，通常用來控制執行緒的等待，它可以讓某個執行緒等待直到倒計時結束
CountDownLatch 提供了兩個主要的方法，await()、countDown()。
await：使當前執行緒阻塞，等待計數器為 0
countDown：計數器減一，計數為零時，釋放所有在等待的執行緒
例項：
public class CountDownLatchDemo implements Runnable {
static final CountDownLatch end = new CountDownLatch(10);
static final CountDownLatchDemo demo = new CountDownLatchDemo();
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(new Random().nextInt(10) * 1000);
System.out.println("check complete...");
end.countDown();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(10);
for (int i = 0;i < 10;i++) {
exec.submit(demo);
}
end.await();
System.out.println("Fire!");
exec.shutdown();
}
}
原理解析：
countDownLatch 的計數是通過一個共享變數（volatile）實現的，下面分析它的三個核心函式：建構函式，CountDownLatch(int count)；阻塞執行緒，await()；計數器減一，countDown()。
CountDownLatch(int count)
public CountDownLatch(int count) {
if (count < 0) throw new IllegalArgumentException("count < 0");
this.sync = new Sync(count);
}
其中 Sync 是 CountDownLatch 的內部類，並且 Sync 繼承了 AbstractQueuedSynchronizer
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;
}
}
}
其中 setState 是設定 AbstractQueuedSynchronizer 中 state 變數，該變數聲明瞭 volatile。
State 就是 countDownLatch 中的計數器。
await()
public void await() throws InterruptedException {
sync.acquireSharedInterruptibly(1);
}
public final boolean tryAcquireSharedNanos(int arg, long nanosTimeout)
throws InterruptedException {
if (Thread.interrupted())
throw new InterruptedException();
return tryAcquireShared(arg) >= 0 ||
doAcquireSharedNanos(arg, nanosTimeout);
}
acquireSharedInterruptibly() 的作用是獲取共享鎖，如果當前執行緒處於中斷狀態，則丟擲 InterruptedException，否則，呼叫 tryAcquireShared(arg) 嘗試獲取共享鎖，如果鎖計數器 = 0，則表示鎖為可獲取狀態，返回 1，否則，鎖為不可獲取狀態，則返回 -1。
doAcquireSharedNanos() 會使當前執行緒一直等待，直到當前執行緒獲取到共享鎖（或執行緒被中斷）才返回。
countDown()
public void countDown() {
sync.releaseShared(1);
}
public final boolean releaseShared(int arg) {
if (tryReleaseShared(arg)) {
doReleaseShared();
return true;
}
return false;
}
releaseShared() 目的是讓當前執行緒釋放它所持有的共享鎖。
tryReleaseShared() 的作用是釋放共享鎖，將鎖計數器的值減一。
總結
CountDownLatch 是通過共享鎖實現的。CountDownLatch 建構函式傳遞 int 引數，該引數是計數器的初始狀態，表示共享鎖最多能被 count 個執行緒同時獲取。
當某執行緒呼叫 CountDownLatch 的 await 方法時，該執行緒會等待共享鎖可用時（計數器為 0 時），才能獲取共享鎖，進而繼續執行。
每次執行 countDown 時，會將計數器減一。