24 CountdownLatch

CountdownLatch源码阅读：

其实有了AQS的基础后，CountdownLatch的源码阅读就变得非常简单了，其就是对AQS共享模式的一个应用；

1. state被设置为构造函数传递的数值；

2. 每一次countdown都会将state减1；当state等于0的时候，将唤醒队列中的线程；

await方法：

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

//这个方法是AQS的
public final void acquireSharedInterruptibly(int arg)
        throws InterruptedException {
    if (Thread.interrupted())
        throw new InterruptedException();
    if (tryAcquireShared(arg) < 0)
        doAcquireSharedInterruptibly(arg);
}

//tryAcquireShared 由CountdownLatch的Sync类实现： 
protected int tryAcquireShared(int acquires) {
    return (getState() == 0) ? 1 : -1;
}

1. 调用AQS的acquireSharedInterruptibly方法，该方法首先调用tryAcquireShared方法，如果返回小于0的数字就调用doAcquireSharedInterruptibly方法；

2. tryAcquireShared 之间判断state是否为0，为0返回1，否则返回-1；

3. doAcquireSharedInterruptibly方法将再次尝试tryAcquireShared，不成功线程将进入队列休眠；

4. 结合2、3点再看1：

   1. 首先如果state == 0，那么tryAcquireShared返回1，await返回；线程不会阻塞；
   2. 如果state ！= 0，那么tryAcquireShared 返回-1，然后调用doAcquireSharedInterruptibly方法，线程进入休眠状态；

5. 其实线程是否等待，取决于state 是否为0； 那么countDown肯定就是对state的操作了；不难猜测，countDown 一定是对state进行--操作；

countDown方法：

public void countDown() {
    sync.releaseShared(1);
}
//releaseShared是AQS方法
public final boolean releaseShared(int arg) {
    if (tryReleaseShared(arg)) {
        doReleaseShared();
        return true;
    }
    return false;
}
//tryReleaseShared是CountdownLatch的Sync类实现的
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;
    }
}

1. releaseShared调用tryReleaseShared，如果返回true，那么调用doReleaseShared();

2. tryReleaseShared 只有在state == 0时 才会返回true；

3. doReleaseShared();即是AQS中唤醒后续线程的逻辑；

4. 结合2、3看1：

   1. countDown调用releaseShared方法，如果此时state是1，对其进行减-1操作后为0，tryReleaseShared将返回true，此时调用doReleaseShared方法唤醒队列中的线程，因为唤醒后的线程是调用
      tryAcquireShared方法，该方法不会改变state状态，只会返回1，返回1会继续唤醒后续线程，直到所有线程都被唤醒为止（因为所有的节点都是以share mode方式放入队列的），这部分逻辑在doAcquireSharedInterruptibly方法中，因为之前已经阅读过AQS源码了，这里就不再看这个方法源码了；

   2. 如果此时state不为1，那么state减完后 ！= 0，那么tryReleaseShared返回false，方法执行就结束了，不会产生更多的影响；

5. 结合以上理解，所以这里有个大胆的想法，如果state给一个负值会如何，看看构造函数，限制了参数 <0的情况，会抛出IllegalArgumentException，那等于0会如何？await的线程会直接返回，那么调用countDown，是否会将state 减为负值呢？看到tryReleaseShared方法其实也对state == 0的情况做了判断，直接返回false，不会对其减一，也就意味着如果state已经== 0了，countDown是不会再对state--的，因为返回false的缘故，也不会再去唤醒等待队列中的线程；