CountDownLatch的作用是,让1个或者多个线程等待直到一些操作在其它的线程执行完程。
CountDownLatch的入参是一个数据类型,表示等待结束需要执行的countDown的次数。
CountDownLatch最主要的方法是await和countDown方法。
await
await调用了AQS的acquireSharedInterruptibly
public void await() throws InterruptedException { sync.acquireSharedInterruptibly(1);
}
acquireSharedInterruptibly方法线判断线程是否被中断,如果被中断就抛出异常。
尝试获取资源,如果获取不到就阻塞获取。
public final void acquireSharedInterruptibly(int arg)
throws InterruptedException {
if (Thread.interrupted())
throw new InterruptedException();
if (tryAcquireShared(arg) < 0)
doAcquireSharedInterruptibly(arg);
}
tryAcquireShared方法的实现如下,判断state变量是否等于0,如果等于0,则说明需要等待的操作已经执行完成,就返回1表示不用等待,否则返回-1执行阻塞获取资源流程。
protected int tryAcquireShared(int acquires) {
return (getState() == 0) ? 1 : -1;
}
接着调到AQS的doAcquireSharedInterruptibly方法
- 先把当前线程添加到队列里
- 判断当前节点前一个节点是否是头节点,如果是头节点,尝试获取资源,如果获取到资源,将当前节点设置为头节点,并且传播资源
- 判断获取失败之后是否需要park当前节点表示的线程,如果需要park线程,就park线程并返回线程是否被中断
private void doAcquireSharedInterruptibly(int arg)
throws InterruptedException {
final Node node = addWaiter(Node.SHARED);
boolean failed = true;
try {
for (;;) {
final Node p = node.predecessor();
if (p == head) {
int r = tryAcquireShared(arg);
if (r >= 0) {
setHeadAndPropagate(node, r);
p.next = null; // help GC
failed = false;
return; }
}
if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&
parkAndCheckInterrupt())
throw new InterruptedException();
}
} finally {
if (failed)
cancelAcquire(node);
}
}
setHeadAndPropagate先把当前节点设置为头节点,然后判断调用者是否指定需要传播,如果判断需要传播,而且下一个节点是共享节点,就唤醒下一个节点对应的线程。
private void setHeadAndPropagate(Node node, int propagate) {
Node h = head; // Record old head for check below
setHead(node);
if (propagate > 0 || h == null || h.waitStatus < 0 ||
(h = head) == null || h.waitStatus < 0) {
Node s = node.next;
if (s == null || s.isShared())
doReleaseShared();
}
}
doReleaseShared先判断头节点的状态是不是SIGNAL,如果是,修改节点状态改为0,把后一个节点unpark。
private void doReleaseShared() {
for (;;) {
Node h = head;
if (h != null && h != tail) {
int ws = h.waitStatus;
if (ws == Node.SIGNAL) {
if (!compareAndSetWaitStatus(h, Node.SIGNAL, 0))
continue; // loop to recheck cases
unparkSuccessor(h);
}
else if (ws == 0 &&
!compareAndSetWaitStatus(h, 0, Node.PROPAGATE))
continue; // loop on failed CAS
}
if (h == head) // loop if head changed
break;
}
}
countDown
countDown方法调用AQS的releaseShared释放1个资源。
public void countDown() {
sync.releaseShared(1);
}
releaseShared方法尝试释放资源,如果释放资源后所有资源都被释放了,tryReleaseShared返回了true,那么就会调用doReleaseShared将所有等待的线程unpark。
public final boolean releaseShared(int arg) {
if (tryReleaseShared(arg)) {
doReleaseShared();
return true; }
return false;
}
释放资源的时候,判断是否全部释放,next是否等于0,如果是,就返回true,说明资源已经全部被释放,否则返回false。
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;
}
}
总结
本节介绍了CountDownLatch的实现,引入了AQS的共享模式。
共享模式下doReleaseShared会将所有等待的SHARED节点都unpark。但是我们看doReleaseShared的代码时发现只unpark了1个节点,那这是怎么实现的呢。进入doAcquireSharedInterruptibly方法,发现线程是在一个for循环里park的,线程被unpark之后,会把自己设为头节点,然后unpark后1个节点,就这样1个个地释放,会把同步队列里的所有等待的SHARED节点全部释放。