Java并发编程：CountDownLatch深度解析

"Java并发编程之美_部分71" 在Java并发编程中，CountDownLatch是一种常用的线程同步工具，它允许一个或多个线程等待其他线程完成操作。这个工具在多线程协作场景中非常实用，尤其是当你需要在所有工作线程完成任务后才继续主线程的执行时。 CountDownLatch的实现基于Java并发包中的AbstractQueuedSynchronizer（AQS）。AQS是一个强大的抽象类，提供了线程同步的基本构建块，如独占锁和共享锁。CountDownLatch利用AQS的state字段作为计数器，初始计数值在构造时设定。 `countDown()`方法是CountDownLatch的核心操作，它的功能是原子性地减少计数器的值。在Java代码中，可以看到这个方法通过`compareAndSetState()`来尝试更新状态值。`compareAndSetState()`是一个CAS（Compare and Swap）操作，它是无锁编程中的一种原语，用于在不锁定的情况下安全地更新变量。如果当前状态值为0，`countDown()`会立即返回false，表示无法继续减计数。否则，它尝试将计数器减1，如果CAS操作成功，且计数器变为0，那么会进一步调用AQS的`doReleaseShared()`来唤醒因调用`await()`而被阻塞的线程。 `await()`方法使得调用线程进入等待状态，直到计数器值变为0才会被释放。当计数器值为0时，意味着所有等待的任务已经完成，此时调用`doReleaseShared()`可以解除等待线程的阻塞，允许它们继续执行。 `getCount()`方法用于获取当前的计数器值，即AQS的state值。这个方法在测试和调试时非常有用，因为它能显示剩余的等待事件数量。 CountDownLatch通过AQS提供的机制实现了线程间的协调。其优点在于灵活性和方便性，避免了显式的线程join操作。每个线程调用`countDown()`相当于完成了一个任务，当所有任务完成（计数器归0）时，所有等待的线程都会被释放，继续执行后续的代码。这种设计使得CountDownLatch在多线程并发控制中扮演了重要角色，特别是在需要精确控制线程执行顺序的场景下。