上一篇文章从源码层面说了一下CountDownLatch 中 await() 的原理。这篇文章说一下countDown() 。

public void countDown() { //CountDownLatch
sync.releaseShared(1);
}
↓
public final boolean releaseShared(int arg) { //AQS
if (tryReleaseShared(arg)) {
doReleaseShared();
return true;
}
return false;
}
↓
protected boolean tryReleaseShared(int releases) { //CountDownLatch.Sync
// 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;
}
}

通过构造器 CountDownLatch end = new CountDownLatch(2);  state 被设置为2,所以c == 2,nextc = 2-1,

然后通过下面这个CAS操作将state设置为1。

  protected final boolean compareAndSetState(int expect, int update) {
// See below for intrinsics setup to support this
return unsafe.compareAndSwapInt(this, stateOffset, expect, update);
}

此时nextc还不为0,返回false。一直等到countDown()  方法被调用两次,state == 0,nextc ==0,此时返回true。

进入doReleaseShared()方法。

doReleaseShared();
↓
private void doReleaseShared() {
/*
* Ensure that a release propagates, even if there are other
* in-progress acquires/releases. This proceeds in the usual
* way of trying to unparkSuccessor of head if it needs
* signal. But if it does not, status is set to PROPAGATE to
* ensure that upon release, propagation continues.
* Additionally, we must loop in case a new node is added
* while we are doing this. Also, unlike other uses of
* unparkSuccessor, we need to know if CAS to reset status
* fails, if so rechecking.
*/
for (;;) {
Node h = head;
if (h != null && h != tail) {
int ws = h.waitStatus;
if (ws == Node.SIGNAL) {
if (!compareAndSetWaitStatus(h, Node.SIGNAL, 0))
continue; // loop to recheck cases
unparkSuccessor(h);
}
else if (ws == 0 &&
!compareAndSetWaitStatus(h, 0, Node.PROPAGATE))
continue; // loop on failed CAS
}
if (h == head) // loop if head changed
break;
}
}

回顾一下此时的等待队列模型。

       +--------------------------+   prev           +------------------+
head | waitStatus = Node.SIGNAL | <---- node(tail) | currentThread |
+--------------------------+ +------------------+

此时head 不为null,也不为tail,waitStatus == Node.SIGNAL,所以进入 if (!compareAndSetWaitStatus(h, Node.SIGNAL, 0)) 这个判断。

if (!compareAndSetWaitStatus(h, Node.SIGNAL, 0))
↓
/**
* CAS waitStatus field of a node.
*/
private static final boolean compareAndSetWaitStatus(Node node,
int expect,
int update) {
return unsafe.compareAndSwapInt(node, waitStatusOffset,
expect, update);
}

这个CAS 操作将 state 设置为 0 ,也就是说此时Head 中的 waitStatus 是0.此时队列模型如下所示

       +----------------+   prev           +------------------+
head | waitStatus = 0 | <---- node(tail) | currentThread |
+----------------+ +------------------+

该方法返回true。进入unparkSuccessor(h);

unparkSuccessor(h);
↓
private void unparkSuccessor(Node node) {
/*
* If status is negative (i.e., possibly needing signal) try
* to clear in anticipation of signalling. It is OK if this
* fails or if status is changed by waiting thread.
*/
int ws = node.waitStatus;
if (ws < 0)
compareAndSetWaitStatus(node, ws, 0); /*
* Thread to unpark is held in successor, which is normally
* just the next node. But if cancelled or apparently null,
* traverse backwards from tail to find the actual
* non-cancelled successor.
*/
Node s = node.next;
if (s == null || s.waitStatus > 0) {
s = null;
for (Node t = tail; t != null && t != node; t = t.prev)
if (t.waitStatus <= 0)
s = t;
}
if (s != null)
LockSupport.unpark(s.thread);
}

s 就是head的后继结点,也就是装有当前线程的结点。s != null ,并且s.waitStatus ==0 ,所以进入 LockSupport.unpark(s.thread);

 public static void unpark(Thread thread) {
if (thread != null)
UNSAFE.unpark(thread);
}

也就是unlock 被阻塞的线程。裁判被允许吹哨了!

countDown() 的原理就此就非常清晰了,

每执行一次countDown() 方法,state 就是减1,直到state == 0,则开始释放被阻塞在队列中的线程,根据前驱结点中waitStatus的状态,释放后续结点中的线程。

OK,回到上一篇文章的问题,什么时候跳出下面这个循环(await方法中的循环)

for (;;) {
final Node p = node.predecessor();
if (p == head) {
int r = tryAcquireShared(arg);
if (r >= 0) {
setHeadAndPropagate(node, r);
p.next = null; // help GC
failed = false;
return;
}
}
if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&
parkAndCheckInterrupt())
throw new InterruptedException();
}

此时state == 0,所以进入 setHeadAndPropagate 方法。

setHeadAndPropagate(node, r);
↓
private void setHeadAndPropagate(Node node, int propagate) {
Node h = head; // Record old head for check below
setHead(node);
/*
* Try to signal next queued node if:
* Propagation was indicated by caller,
* or was recorded (as h.waitStatus either before
* or after setHead) by a previous operation
* (note: this uses sign-check of waitStatus because
* PROPAGATE status may transition to SIGNAL.)
* and
* The next node is waiting in shared mode,
* or we don't know, because it appears null
*
* The conservatism in both of these checks may cause
* unnecessary wake-ups, but only when there are multiple
* racing acquires/releases, so most need signals now or soon
* anyway.
*/
if (propagate > 0 || h == null || h.waitStatus < 0 ||
(h = head) == null || h.waitStatus < 0) {
Node s = node.next;
if (s == null || s.isShared())
doReleaseShared();
}
}
↓
private void setHead(Node node) {
head = node;
node.thread = null;
node.prev = null;
}

这个方法将head 的后继结点变为head。该方法过后,又将node的next结点设置为null,模型变成下图

       prev                +---------+  next
null <---- node(tail/head) | null | ----> null
+---------+

也就是node head tail 什么的都被置为null,等待GC回收了,这个时候return,跳出了for循环,队列被清空。

下面演示一下整个过程

setHeadAndPropagate(node, r);

           +----------------+
head(tail) | waitStatus=0 |
| thread =null |
+----------------+
↓
+----------------+ +----------------+
| waitStatus=0 | prev | waitStatus=0 |
head(tail) | thread =null | <---- node | currentThread |
+----------------+ +----------------+
↓
+----------------+ +----------------+
| waitStatus=0 | prev | waitStatus=0 |
head | thread =null | <---- node(tail) | currentThread |
+----------------+ +----------------+
↓
+----------------+ +----------------+
| Node.SIGNAL | prev | waitStatus=0 |
head | thread =null | <---- node(tail) | currentThread |
+----------------+ +----------------+
↓
+----------------+ +----------------+
| waitStatus=0 | prev | waitStatus=0 |
head | thread =null | <---- node(tail) | currentThread |
+----------------+ +----------------+
↓
+----------------+
prev | waitStatus=0 | next
null <---- node(tail/head) | null | ----> null
+----------------+

CountDownLatch 的核心就是一个阻塞线程队列,这是由链表构造而成的队列,里面包含thread 和 waitStatus,其中waitStatus说明了后继结点线程状态。

state 是一个非常重要的标志,构造时,设置为对应的n值,如果n != 0,阻塞队列将一直阻塞,除非中断线程。

每次调用countDown()  方法,就是将state-1,而调用await() 方法就是将调用该方法的线程加入到阻塞队列,直到state==0,才能释放线程。

CountDownLatch 源码解析—— countDown()的更多相关文章

  1. CountDownLatch源码解析

    一.CountDownLatch介绍 CountDownLatch是在jdk1.5被引入的,它主要是通过一个计数器来实现的,当在初始化该类的构造函数时,会事先传入一个状态值,之后在执行await方法后 ...

  2. Java并发包源码学习系列:同步组件CountDownLatch源码解析

    目录 CountDownLatch概述 使用案例与基本思路 类图与基本结构 void await() boolean await(long timeout, TimeUnit unit) void c ...

  3. CountDownLatch 源码解析—— await()

    上一篇文章说了一下CountDownLatch的使用方法.这篇文章就从源码层面说一下await() 的原理. 我们已经知道await 能够让当前线程处于阻塞状态,直到锁存器计数为零(或者线程中断). ...

  4. 死磕 java同步系列之CountDownLatch源码解析

  5. 死磕 java同步系列之CyclicBarrier源码解析——有图有真相

    问题 (1)CyclicBarrier是什么? (2)CyclicBarrier具有什么特性? (3)CyclicBarrier与CountDownLatch的对比? 简介 CyclicBarrier ...

  6. 死磕 java同步系列之Phaser源码解析

    问题 (1)Phaser是什么? (2)Phaser具有哪些特性? (3)Phaser相对于CyclicBarrier和CountDownLatch的优势? 简介 Phaser,翻译为阶段,它适用于这 ...

  7. 死磕 java同步系列之StampedLock源码解析

    问题 (1)StampedLock是什么? (2)StampedLock具有什么特性? (3)StampedLock是否支持可重入? (4)StampedLock与ReentrantReadWrite ...

  8. Java - "JUC" CountDownLatch源码分析

    Java多线程系列--“JUC锁”09之 CountDownLatch原理和示例 CountDownLatch简介 CountDownLatch是一个同步辅助类,在完成一组正在其他线程中执行的操作之前 ...

  9. 【JUC源码解析】Exchanger

    简介 Exchanger,并发工具类,用于线程间的数据交换. 使用 两个线程,两个缓冲区,一个线程往一个缓冲区里面填数据,另一个线程从另一个缓冲区里面取数据.当填数据的线程将缓冲区填满时,或者取数据的 ...

随机推荐

  1. java.sql.SQLException:ORA-01861:文字和格式字符串不匹配

    1.错误描述 java.sql.SQLException:ORA-01861:文字和格式字符串不匹配 2.错误原因 字段名为statis_date在数据库中存储的数据类型是Date,而在Java中拼接 ...

  2. 创建数据库表默认字段封装SQL

    declare @Table_Name varchar(500) declare @strSQL varchar(500) set @Table_Name='UserInfo' --在此处设置要创建的 ...

  3. 基于jQuery的一个提示功能的实现

    最近有点忙,没有时间更新自己的博客,只能说我在原地踏步了,不知道你们进步了没有? 今天给大家分享一个提示的实现,有点简单,适合小白同学学习.下面是效果图 提示的功能: 当鼠标进入“我的菜单”的子菜单时 ...

  4. C#图解教程 第二十二章 异常

    异常 什么是异常try语句 处理异常 异常类catch 子句使用特定catch子句的示例catch子句段finally块为异常寻找处理程序更进一步搜索 一般法则搜索调用栈的示例 抛出异常不带异常对象的 ...

  5. 【BZOJ2998】Problem A(动态规划)

    [BZOJ2998]Problem A(动态规划) 题面 BZOJ 题解 一个人的成绩范围可以确定为一个区间 这样就变成了 选择若干区间,不重合, 每个区间有个权值,求最大权值和 这样就可直接\(dp ...

  6. 论文笔记(4):Fully Convolutional Networks for Semantic Segmentation

    一.FCN中的CNN 首先回顾CNN测试图片类别的过程,如下图: 主要由卷积,pool与全连接构成,这里把卷积与pool都看作图中绿色的convolution,全连接为图中蓝色的fully conne ...

  7. java容器类2:Map及HashMap深入解读

    Java的编程过程中经常会和Map打交道,现在我们来一起了解一下Map的底层实现,其中的思想结构对我们平时接口设计和编程也有一定借鉴作用.(以下接口分析都是以jdk1.8源码为参考依据) 1. Map ...

  8. [转]Nginx基本功能极速入门

    原文链接:Nginx基本功能极速入门 | 叉叉哥的BLOG 本文主要介绍一些Nginx的最基本功能以及简单配置,但不包括Nginx的安装部署以及实现原理.废话不多,直接开始. 1.静态HTTP服务器 ...

  9. Eslint报错整理与解决方法(持续整理)

    1.'Unexpected tab character' 字面意思理解呢就是意想不到的制表符,当时出现的时候就是我习惯的使用Tab键去打空格,但是eslint默认不认可Tab,所以解决方法很简单: 在 ...

  10. PAT乙级-1041. 考试座位号(15)

    每个PAT考生在参加考试时都会被分配两个座位号,一个是试机座位,一个是考试座位.正常情况下,考生在入场时先得到试机座位号码,入座进入试机状态后,系统会显示该考生的考试座位号码,考试时考生需要换到考试座 ...