多线程条件通行工具——CountDownLatch

CountDownLatch的作用是，线程进入等待后，需要计数器达到0才能通行。

• CountDownLatch(int)
  构造方法，指定初始计数。
• await()
  等待计数减至0。
• await(long, TimeUnit)
  在指定时间内，等待计数减至0。
• countDown()
  计数减1。
• getCount()
  获取剩余计数。

例子1：主线程创建了若干子线程，主线程需要等待这若干子线程结束后才结束。

例子2：线程有若干任务，分多个线程来完成，需要等待这若干任务被完成后，才继续运行处理。

源码：

/**
 * @since 1.5
 * @author Doug Lea
 */
public class CountDownLatch {

    private final Sync sync;

    public CountDownLatch(int count) {
        if (count < 0) throw new IllegalArgumentException("count < 0");
        this.sync = new Sync(count);
    }
    
    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) {
            // 当数量达到0时，才能通行，否则阻塞
            return (getState() == 0) ? 1 : -1;
        }

        protected boolean tryReleaseShared(int releases) {
            for (;;) {
                int c = getState();
                // 如果数量达到0，则释放失败
                if (c == 0)
                    return false;
                int nextc = c-1;
                // 尝试把数量递减
                if (compareAndSetState(c, nextc))
                    return nextc == 0;
            }
        }
    }

    public void await() throws InterruptedException {
        // 获取共享锁
        sync.acquireSharedInterruptibly(1);
    }

    public boolean await(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException {
        // 尝试获取共享锁
        return sync.tryAcquireSharedNanos(1, unit.toNanos(timeout));
    }

    public void countDown() {
        // 释放共享锁
        sync.releaseShared(1);
    }

    public long getCount() {
        return sync.getCount();
    }

    public String toString() {
        return super.toString() + "[Count = " + sync.getCount() + "]";
    }
}