CountDownLatch是Java并发包中十分有用的一个东西类，它能够协助咱们完结线程之间的同步和协作。CountDownLatch的中心思想是经过计数器来操控线程的履行次序。当计数器的值降为0时，一切等候的线程都会被唤醒，然后开端履行下一步操作。

  1. CountDownLatch的源码解读

在Java中，CountDownLatch的完结是依据AbstractQueuedSynchronizer类的。AbstractQueuedSynchronizer是一个十分重要的同步器，Java中的许多并发类都是依据它来完结的，例如Semaphore、ReentrantLock、ReadWriteLock等。

CountDownLatch的中心完结类是Sync，它是一个继承自AbstractQueuedSynchronizer的内部类。下面是Sync类的源码：

private static final class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {
    Sync(int count) {
        setState(count);
    }
    int getCount() {
        return getState();
    }
    protected int tryAcquireShared(int acquires) {
        return (getState() == 0) ? 1 : -1;
    }
    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;
        }
    }
}

Sync类中有三个重要的办法：

  • tryAcquireShared(int acquires)：测验获取锁，假如计数器的值等于0，表明一切线程都现已履行结束，回来1，不然回来-1，表明获取锁失利。
  • tryReleaseShared(int releases)：开释锁，将计数器的值减1，并回来减1后的计数器的值。假如计数器的值减为0，表明一切线程都现已履行结束，回来true，不然回来false。
  • getCount()：回来当时计数器的值。

tryAcquireShared()办法是CountDownLatch的关键所在，它会测验获取锁。假如计数器的值等于0，说明一切线程都现已履行结束，能够回来1，表明获取锁成功；不然回来-1，表明获取锁失利。这儿运用了AbstractQueuedSynchronizer类的根底办法，即getState()办法，该办法用于获取同步器的状态。

tryReleaseShared()办法用于开释锁，将计数器的值减1，并回来减1后的计数器的值。假如计数器的值减为0，表明一切线程都现已履行结束，回来true，不然回来false。这儿运用了AtomicInteger类的根底办法，即compareAndSetState()办法，该办法用于比较并设置同步器的状态。

  1. CountDownLatch的原理解析

CountDownLatch的工作原理十分简略，它经过计数器来操控线程的履行次序。当计数器的值降为0时，一切等候的线程都会被唤醒，然后开端履行下一步操作。

CountDownLatch是一个多线程协作的东西类，它答应一个或多个线程等候其他线程完结某个操作后再继续履行。CountDownLatch有一个计数器，当计数器的值变为0时，等候的线程就会被唤醒。CountDownLatch的运用办法十分简略，主要包含两个办法：await()和countDown()。

  • await()办法：该办法会堵塞当时线程，直到计数器的值变为0。
  • countDown()办法：该办法会将计数器的值减1。

下面是一个简略的示例代码：

public class CountDownLatchDemo {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        final int count = 3;
        final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(count);
        for (int i = 0; i < count; i++) {
            new Thread(() -> {
                // 线程履行使命
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 履行使命...");
                // 使命履行结束，计数器减1
                latch.countDown();
            }).start();
        }
        // 等候一切使命履行结束
        latch.await();
        System.out.println("一切使命履行结束...");
    }
}

在该示例代码中，咱们创立了一个CountDownLatch目标，并将计数器初始化为3。然后创立了3个线程，每个线程履行一个使命，使命履行结束后，将计数器减1。最终，在主线程中调用latch.await()办法等候一切使命履行结束。

CountDownLatch的完结原理是依据AbstractQueuedSynchronizer类的。当咱们调用await()办法时，线程会测验获取锁，假如计数器的值不为0，则获取锁失利，线程会被加入到同步行列中堵塞。当咱们调用countDown()办法时，计数器的值会减1，假如计数器的值减为0，表明一切线程都现已履行结束，此刻同步行列中的线程会被唤醒，继续履行下一步操作。

具体来说，在Sync类中，tryAcquireShared(int acquires)办法会测验获取锁，假如计数器的值等于0，表明一切线程都现已履行结束，回来1，不然回来-1，表明获取锁失利。tryReleaseShared(int releases)办法用于开释锁，将计数器的值减1，并回来减1后的计数器的值。假如计数器的值减为0，表明一切线程都现已履行结束，回来true，不然回来false。

  1. CountDownLatch的运用场景

CountDownLatch是一个十分有用的东西类，它能够协助咱们完结线程之间的同步和协作。下面介绍一些CountDownLatch的常见运用场景：

  • 等候多个线程履行结束：假如有多个线程需求履行，但是有必要等候一切线程都履行结束才干进行下一步操作，能够运用CountDownLatch来完结。咱们能够创立一个CountDownLatch目标，并将计数器的值初始化为线程数，每个线程履行结束后，调用countDown()办法将计数器减1。最终，在主线程中调用await()办法等候一切线程履行结束。

  • 操控线程的履行次序：假如有多个线程需求按照特定的次序履行，能够运用CountDownLatch来完结。咱们能够创立多个CountDownLatch目标，每个目标的计数器的值都为1，表明只要一个线程能够履行。线程履行结束后，调用下一个CountDownLatch目标的countDown()办法，唤醒下一个线程。

  • 等候外部事情的产生：假如咱们需求等候一个外部事情的产生，例如某个网络连接的建立或某个文件的读取完结，能够运用CountDownLatch来完结。咱们能够在主线程中创立一个CountDownLatch目标，并将计数器的值初始化为1，然后在另一个线程中等候外部事情的产生。当外部事情产生时，调用CountDownLatch目标的countDown()办法，唤醒主线程继续履行。

  • 操控并发线程数：假如咱们需求操控并发线程的数量，能够运用CountDownLatch来完结。咱们能够创立一个CountDownLatch目标，并将计数器的值初始化为线程数量，每个线程履行结束后，调用countDown()办法将计数器减1。假如某个线程需求等候其他线程履行结束，能够调用await()办法等候计数器的值变为0。

  1. 总结

CountDownLatch是一个十分有用的东西类，它能够协助咱们完结线程之间的同步和协作。CountDownLatch的运用十分简略，只需求调用两个办法：await()和countDown()。CountDownLatch的完结原理是依据AbstractQueuedSynchronizer类的，它经过同步行列来完结线程之间的协作。

CountDownLatch的运用场景十分广泛，包含等候多个线程履行结束、操控线程的履行次序、等候外部事情的产生、操控并发线程数等。在实际开发中，咱们能够依据具体的需求来选择合适的运用场景，运用CountDownLatch来完结线程之间的同步和协作，从而进步程序的性能和可靠性。