CountDownLatch和Atomic原子操作类源码解析

引导语

本小节和大家一起来看看 countdownlatch 和 atomic 打头的原子操作类，countdownlatch 的源码非常少，看起来比较简单，但弘扬雷锋精神作文 countdownlatch 的实际应用却不是很容易；atomic 原子操作类就比较好理解和应用，接下来我们分别来看一下。

1、countdownlatch

countdownlatch 中文有的叫做计数器，也有翻译为计数锁，其最大的作用不是为了加锁，而是通过计数达到等待的功能，主要有两种形式的等待：

我们会举一个示例来演示这两种情况，但在这之前，我们先来看看 countdownlatch 的底层源码实现，这样就会清晰一点，不然一开始就来看示例，估计很难理解。

countdownlatch 有两个比较重要的 api，分别是 await 和 countdown，管理着线程能否获得锁和锁的释放（也可以称为对 state 的计数增加和减少）。

1.1、await

await 我们可以叫做等待，也可以叫做加锁，有两种不同入参的方法，源码如下：

两个方法底层使用的都是 sync，sync 是一个同步器，是 countdownlatch 的内部类实现的，如下：

可以看出来 sync 继承了 abstractqueuedsynchronizer，具备了同步器的通用功能。

无参 await 底层使用的是 acquiresharedinterruptibly 方法，有参的使用的是 tryacquiresharednanos 方法，这两个方法都是 aqs 的方法，底层实现很相似，主要分成两步：

1.使用子类的 tryacquireshared 方法尝试获得锁，如果获取了锁直接返回，获取不到锁走 2；

2.获取不到锁，用 node 封装一下当前线程，追加到同步队列的尾部，等待在合适的时机去获得锁。

第二步是 aqs 已经实现了，第一步 tryacquireshared 方法是交给 sync 实现的，源码如下：

获得锁的代码也很简单，直接根据同步器的 state 字段来进行判断，但还是有两点需要注意一下：

获得锁时，state 的值不会发生变化，像 reentrantlock 在获得锁时，会把 state + 1，但 countdownlatch 不会；

countdownlatch 的 state 并不是 aqs 的默认值 0，而是可以赋值的，是在 countdownlatch 初始化的时候赋值的，

代码如下：

这里的初始化的 count 和一般的锁意义不太一样，count 表示我们希望等待的线程数，在两种不同的等待场景中，count 有不同的含义：

让一组线程在全部启动完成之后，再一起执行的等待场景下， count 代表一组线程的个数；

主线程等待另外一组线程都执行完成之后，再继续执行的等待场景下，count 代表一组线程的个数。

所以我们可以把 count 看做我们希望等待的一组线程的个数，可能我们是等待一组线程全部启动完成，可能我们是等待一组线程全部执行完成。

1.2、countdown

countdown 中文翻译为倒计时，每调用一次，都会使 state 减一，底层调用的方法如下：

releashared 是 a团支部书记职责qs 定义的方法，方法主要分成两步：

1.尝试释放锁（tryreleashared），锁释放失败直接返回，释放成功走2

2.释放当前节点的后支委会内容置等待节点。

第二步 aqs 已经实现了，第一步是 sync 实现的，我们一起来看下 tryreleashared 方法的实现源码：

从源码中可以看到，只有到 count 递减到 0 时，countdown 才会返回 true。

1.3、示例

看完 countdownlatch 两个重要 api 后，我们来实现文章开头说的两个功能：

让一组线程在全部启动完成之后，再一起执行；

主线程等待另外一组线程都执行完成之后，再继续执行。

代码在 countdownlatchdemo 类中，大家可以调试看看，源码如下：

从执行结果中，可以看出已经实现了以上两个功能，实现比较绕，大家可以根据注释，debug 看一看。

2、atomic 原子操作类

atomic 打头的原子操作类有很多，涉及到 java 常用的数字类型的，基本都有相应的 atomic 原子操作类，如下图所示：

atomic 打头的原子操作类，在高并发场景下，都是线程安全的，我们可以放心使用。

我们以 atomicinteger 为例子，来看下主要的底层实现：

从源码中，我们可以看到，线程安全的操作方法，底层都是使用 unsafe 方法实现，以上几个 unsafe 方法不是使用 java 实现的，都是线程安全的怎样治疗近视眼。

atomicinteger 是对 int 类型的值进行自增自减，那如果 atomic 的对象是个自定义类怎么办呢，java 也提供了自定义对象的原子操作类，叫做 atomicreference。atomicreference 类可操作的对象是个泛型，所以支持自定义类，其底层是没有自增方法的，操作的方法可以作为函数入参传递，源码如下：

3、总结

countdown20个元音音标latch 的源码实现简单，但真的要用好还是不简单的，其使用场景比较复杂，建议同学们可以 debug 一下

countdownlatchdemo，在增加实战能力基础上，增加底层的理解能力。

以上就是countdownlatch和atomic原子操作类源码解析的详细内容，更多关于countdownlatch和atomic原子操作类的资料请关注www.887551.com其它相关文章！