基于 AbstractQueuedSynchronizer 的并发类实现(6)
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基于 AbstractQueuedSynchronizer 的并发类实现(6)
CountDownLatch实现原理CountDownLatch即计数器自减的一种闭锁,某线程阻塞,对一个计数器自减到0,此线程被唤醒,CountDownLatch具体用法可见Java多线程19:多线程下的其他组件之CountDownLatch、Semaphore、Exchanger。
CountDownLatch是一种共享锁,通过await()方法与countDown()两个方法实现自身的功能,首先看一下await()方法的实现:
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| public void await() throws InterruptedException {
sync.acquireSharedInterruptibly(1);
}
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acquireSharedInterruptibly最终又回到tryAcquireShared方法上,直接贴整个Sync的代码实现:
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| 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) {
return (getState() == 0) ? 1 : -1;
}
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;
}
}
}
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其实看到tryAcquireShared方法,理解AbstractQueuedSynchronizer共享锁原理的,不用看countDown方法应该都能猜countDown方法是如何实现的。我这里总结一下:
- 传入一个count,state就等于count,await的时候判断是不是0,是0返回1表示成功,不是0返回-1表示失败,构建FIFO队列,head头只连接一个Node,Node中的线程就是调用CountDownLatch的await()方法的线程
- 每次countDown的时候对state-1,直到state减到0的时候才算tryReleaseShared成功,tryReleaseShared成功,唤醒被挂起的线程
为了验证(2),看一下上面Sync的tryReleaseShared方法就可以了,确实是这么实现的。
再理解独占锁与共享锁的区别本文详细分析了ReentrantLock、Semaphore、CountDownLatch的实现原理,第一个是基于独占锁的实现,后两个是基于共享锁的实现,从这三个类我们可以再总结一下独占锁与共享锁的区别,主要在两点上:
- 独占锁同时只有一条线程可以acquire成功,独占锁同时可能有多条线程可以acquire成功,Semaphore是典型例子;
- 独占锁每次只能唤醒一个Node,共享锁每次唤醒的时候可以将状态向后传播,即可能唤醒多个Node,CountDownLatch是典型例子。
带着这两个结论再看ReentrantLock、Semaphore、CountDownLatch,你一定会对独占锁与共享锁理解更深。 |
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