一個長頭發、穿著清爽的小姐姐，拿著一個嶄新的Mac筆記本向我走來，看著來勢洶洶，我心想著肯定是技術大佬吧！但是我也是一個才華橫溢的人，穩住我們能贏，
面試官：看你簡歷上有寫熟悉并發編程，CountDownLatch一定用過吧，跟我說說它！
我：CountDownLatch是JDK提供的一個同步工具，它可以讓一個或多個執行緒等待，一直等到其他執行緒中執行完成一組操作，
面試官：CountDownLatch有哪些常用的方法？
我：有countDown方法和await方法，CountDownLatch在初始化時，需要指定用給定一個整數作為計數器，當呼叫countDown方法時，計數器會被減1；當呼叫await方法時，如果計數器大于0時，執行緒會被阻塞，一直到計數器被countDown方法減到0時，執行緒才會繼續執行，計數器是無法重置的，當計數器被減到0時，呼叫await方法都會直接回傳，
面試官：呼叫
countDown方法時，執行緒也會阻塞嘛？
我：不會的，呼叫countDown的執行緒可以繼續執行，不需要等待計數器被減到0，只是呼叫await方法的執行緒需要等待，
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面試官：可以舉一個使用CountDownLatch的例子嗎？
我：比如張三、李四和王五幾個人約好去飯店一起去吃飯，這幾個人都是比較紳士，要等到所有人都到齊以后才讓服務員上菜，這種場景就可以用到CountDownLatch，
面試官：可以寫一下嗎？
我：當然可以，這是張三、李四和王五的顧客類：
package onemore.study;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
public class Customer implements Runnable {
private CountDownLatch latch;
private String name;
public Customer(CountDownLatch latch, String name) {
this.latch = latch;
this.name = name;
}
@Override
public void run() {
try {
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss.SSS");
Random random = new Random();
System.out.println(sdf.format(new Date()) + " " + name + "出發去飯店");
Thread.sleep((long) (random.nextDouble() * 3000) + 1000);
System.out.println(sdf.format(new Date()) + " " + name + "到了飯店");
latch.countDown();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
這是服務員類：
package onemore.study;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
public class Waitress implements Runnable {
private CountDownLatch latch;
private String name;
public Waitress(CountDownLatch latch, String name) {
this.latch = latch;
this.name = name;
}
@Override
public void run() {
try {
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss.SSS");
System.out.println(sdf.format(new Date()) + " " + name + "等待顧客");
latch.await();
System.out.println(sdf.format(new Date()) + " " + name + "開始上菜");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
然后，再寫一個測驗類，用于模擬上面所說的場景：
package onemore.study;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
public class CountDownLatchTester {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);
List<Thread> threads = new ArrayList<>(3);
threads.add(new Thread(new Customer(latch, "張三")));
threads.add(new Thread(new Customer(latch, "李四")));
threads.add(new Thread(new Customer(latch, "王五")));
for (Thread thread : threads) {
thread.start();
}
Thread.sleep(100);
new Thread(new Waitress(latch, "?小芳?")).start();
}
}
運行以后的結果應該是這樣的：
15:25:53.015 王五出發去飯店
15:25:53.015 李四出發去飯店
15:25:53.015 張三出發去飯店
15:25:53.062 ?小芳?等待顧客
15:25:54.341 張三到了飯店
15:25:54.358 李四到了飯店
15:25:56.784 王五到了飯店
15:25:56.784 ?小芳?開始上菜
可以看到，服務員小芳在呼叫await方法時一直阻塞著，一直等到三個顧客都呼叫了countDown方法才繼續執行，
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面試官：如果有一個顧客遲遲沒到，飯店都打樣了，也不能一直等啊，應該這么辦？
我：可以使用await方法的另一個多載，傳入等待的超時時間，比如服務員只等3秒鐘，可以把服務員類中的
latch.await();
改成：
latch.await(3, TimeUnit.SECONDS);
運行結果可能是這樣的：
17:24:40.915 張三出發去飯店
17:24:40.915 李四出發去飯店
17:24:40.915 王五出發去飯店
17:24:40.948 ?小芳?等待顧客
17:24:43.376 李四到了飯店
17:24:43.544 王五到了飯店
17:24:43.951 ?小芳?開始上菜
17:24:44.762 張三到了飯店
可以看到，服務員小芳在呼叫await方法時雖然被阻塞了，但是時間超過3秒后，沒等顧客張三呼叫countDown方法就繼續執行開始上菜了，
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面試官：CountDownLatch的實作原理是什么？
我：CountDownLatch有一個內部類叫做Sync，它繼承了AbstractQueuedSynchronizer類，其中維護了一個整數state，并且保證了修改state的可見性和原子性，
創建CountDownLatch實體時，也會創建一個Sync的實體，同時把計數器的值傳給Sync實體，具體是這樣的：
public CountDownLatch(int count) {
if (count < 0) throw new IllegalArgumentException("count < 0");
this.sync = new Sync(count);
}
在 countDown方法中，只呼叫了Sync實體的releaseShared方法，具體是這樣的：
public void countDown() {
sync.releaseShared(1);
}
其中的releaseShared方法，先對計數器進行減1操作，如果減1后的計數器為0，喚醒被await方法阻塞的所有執行緒，具體是這樣的：
public final boolean releaseShared(int arg) {
if (tryReleaseShared(arg)) { //對計數器進行減一操作
doReleaseShared();//如果計數器為0，喚醒被await方法阻塞的所有執行緒
return true;
}
return false;
}
其中的tryReleaseShared方法，先獲取當前計數器的值，如果計數器為0時，就直接回傳；如果不為0時，使用CAS方法對計數器進行減1操作，具體是這樣的：
protected boolean tryReleaseShared(int releases) {
for (;;) {//死回圈，如果CAS操作失敗就會不斷繼續嘗試，
int c = getState();//獲取當前計數器的值，
if (c == 0)// 計數器為0時，就直接回傳，
return false;
int nextc = c-1;
if (compareAndSetState(c, nextc))// 使用CAS方法對計數器進行減1操作
return nextc == 0;//如果操作成功，回傳計數器是否為0
}
}
在await方法中，只呼叫了Sync實體的acquireSharedInterruptibly方法，具體是這樣的：
public void await() throws InterruptedException {
sync.acquireSharedInterruptibly(1);
}
其中acquireSharedInterruptibly方法，判斷計數器是否為0，如果不為0則阻塞當前執行緒，具體是這樣的：
public final void acquireSharedInterruptibly(int arg)
throws InterruptedException {
if (Thread.interrupted())
throw new InterruptedException();
if (tryAcquireShared(arg) < 0)//判斷計數器是否為0
doAcquireSharedInterruptibly(arg);//如果不為0則阻塞當前執行緒
}
其中tryAcquireShared方法，是AbstractQueuedSynchronizer中的一個模板方法，其具體實作在Sync類中，其主要是判斷計數器是否為零，如果為零則回傳1，如果不為零則回傳-1，具體是這樣的：
protected int tryAcquireShared(int acquires) {
return (getState() == 0) ? 1 : -1;
}
面試官：嗯，很不錯，馬上給你發offer，
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