Java并发计数器三部曲

第一篇《Java并发中同步计数器-countdowlatch 和 cyclicbarrier 的内部原理和用法》

第二篇《CountDownLatch 源码解析—— await()》

第三篇《CountDownLatch 源码解析—— countDown()》

上一篇文章说了一下CountDownLatch的使用方法。这篇文章就从源码层面说一下await() 的原理。

我们已经知道await 能够让当前线程处于阻塞状态，直到锁存器计数为零（或者线程中断）。

下面是它的源码：

end.await();  
    ↓public void await() throws InterruptedException {
    sync.acquireSharedInterruptibly(1);
}

sync 是CountDownLatch的内部类。下面是它的定义。

private static final class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {
　　...
}

它继承了AbstractQueuedSynchronizer。AbstractQueuedSynchronizer 这个类在java线程中属于一个非常重要的类。

它提供了一个框架来实现阻塞锁，以及依赖FIFO等待队列的相关同步器（比如信号、事件等）。

继续走下去，就跳到 AbstractQueuedSynchronizer 这个类中。

sync.acquireSharedInterruptibly(1);  
    ↓
public final void acquireSharedInterruptibly(int arg)  //AbstractQueuedSynchronizer
            throws InterruptedException {
    if (Thread.interrupted())
        throw new InterruptedException();
    if (tryAcquireShared(arg) < 0)
        doAcquireSharedInterruptibly(arg);
}

这里有两个判断，首先判断线程是否中断，然后再进行下一个判断，这里我们主要看看第二个判断。

protected int tryAcquireShared(int acquires) {   
 return (getState() == 0) ? 1 : -1;
}

需要注意的是 tryAcquireShared 这个方法是在Sync 中实现的。

AbstractQueuedSynchronizer 中虽然也有对它的实现，但是默认的实现是抛一个异常。

tryAcquireShared 这个方法是用来查询当前对象的状态是否能够被允许获取锁。

我们可以看到Sync 中是通过判断state 是否为0 来返回对应的 int 值的。

那么 state 又代表什么？  

/**
 * The synchronization state. */
   private volatile int state;

上面代码很清楚的表明 state 是表示同步的状态 。

需要注意的是 state 使用 volatile 关键字修饰。

volatile 关键字能够保证 state 的修改立即被更新到主存，当有其他线程需要读取时，会去内存中读取新值。

也就是保证了state的可见性。是最新的数据。

走到这里 state 是多少呢？

这里我们就需要看一看CountDownLatch 的 构造函数了。

CountDownLatch end = new CountDownLatch(2);
    ↓
public CountDownLatch(int count) {
    if (count < 0) throw new IllegalArgumentException("count < 0");
    this.sync = new Sync(count);
}
    ↓
Sync(int count) {
    setState(count);
}

原来构造函数中的数字就是这个作用啊，用来set state 。

所以我们这里state == 2 了。tryAcquireShared 就返回 -1。进入到下面

doAcquireSharedInterruptibly(arg);
    ↓
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);