CountDownLatch(閉鎖)是一個很有用的工具類，利用它我們可以攔截一個或多個線程使其在某個條件成熟後再執行。它的內部提供了一個計數器，在構造閉鎖時必須指定計數器的初始值，且計數器的初始值必須大於0。另外它還提供了一個countDown方法來操作計數器的值，每調用一次countDown方法計數器都會減1，直到計數器的值減為0時就代表條件已成熟，所有因調用await方法而阻塞的線程都會被喚醒。這就是CountDownLatch的內部機制，看起來很簡單，無非就是阻塞一部分線程讓其在達到某個條件之後再執行。但是CountDownLatch的應用場景卻比較廣泛，只要你腦洞夠大利用它就可以玩出各種花樣。最常見的一個應用場景是開啟多個線程同時執行某個任務，等到所有任務都執行完再統計匯總結果。下圖動態演示了閉鎖阻塞線程的整個過程。
上圖演示了有5個線程因調用await方法而被阻塞，它們需要等待計數器的值減為0才能繼續執行。計數器的初始值在構造閉鎖時被指定，後面隨著每次countDown方法的調用而減1。下面代碼貼出了CountDownLatch的構造方法。
//構造器public CountDownLatch(int count) { if (count < 0) throw new IllegalArgumentException("count < 0"); this.sync = new Sync(count); }CountDownLatch只有一個帶參構造器，必須傳入一個大於0的值作為計數器初始值，否則會報錯。可以看到在構造方法中只是去new了一個Sync對象並賦值給成員變量sync。和其他同步工具類一樣，CountDownLatch的實現依賴於AQS，它是AQS共享模式下的一個應用。 CountDownLatch實現了一個內部類Sync並用它去繼承AQS，這樣就能使用AQS提供的大部分方法了。下面我們就來看一下Sync內部類的代碼。
//同步器private static final class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer { //構造器Sync(int count) { setState(count); } //獲取當前同步狀態int getCount() { return getState(); } //嘗試獲取鎖//返回負數：表示當前線程獲取失敗//返回零值：表示當前線程獲取成功, 但是後繼線程不能再獲取了//返回正數：表示當前線程獲取成功, 並且後繼線程同樣可以獲取成功protected int tryAcquireShared(int acquires) { return (getState() == 0) ? 1 : -1; } //嘗試釋放鎖protected boolean tryReleaseShared(int releases) { for (;;) { //獲取同步狀態int c = getState(); //如果同步狀態為0, 則不能再釋放了if (c == 0) { return false; } //否則的話就將同步狀態減1 int nextc = c-1; //使用CAS方式更新同步狀態if (compareAndSetState(c, nextc)) { return nextc == 0; } } }}可以看到Sync的構造方法會將同步狀態的值設置為傳入的參數值。之後每次調用countDown方法都會將同步狀態的值減1，這也就是計數器的實現原理。在平時使用CountDownLatch工具類時最常用的兩個方法就是await方法和countDown方法。調用await方法會阻塞當前線程直到計數器為0，調用countDown方法會將計數器的值減1直到減為0。下面我們來看一下await方法是怎樣調用的。
//導致當前線程等待, 直到門閂減少到0, 或者線程被打斷public void await() throws InterruptedException { //以響應線程中斷方式獲取sync.acquireSharedInterruptibly(1);}//以可中斷模式獲取鎖(共享模式)public final void acquireSharedInterruptibly(int arg) throws InterruptedException { //首先判斷線程是否中斷, 如果是則拋出異常if (Thread.interrupted()) { throw new InterruptedException(); } //1.嘗試去獲取鎖if (tryAcquireShared(arg) < 0) { //2. 如果獲取失敗則進人該方法doAcquireSharedInterruptibly(arg); }}當線程調用await方法時其實是調用到了AQS的acquireSharedInterruptibly方法，該方法是以響應線程中斷的方式來獲取鎖的，上面同樣貼出了該方法的代碼。我們可以看到在acquireSharedInterruptibly方法首先會去調用tryAcquireShared方法嘗試獲取鎖。我們看到Sync裡面重寫的tryAcquireShared方法的邏輯，方法的實現邏輯很簡單，就是判斷當前同步狀態是否為0，如果為0則返回1表明可以獲取鎖，否則返回-1表示不能獲取鎖。如果tryAcquireShared方法返回1則線程能夠不必等待而繼續執行，如果返回-1那麼後續就會去調用doAcquireSharedInterruptibly方法讓線程進入到同步隊列裡面等待。這就是調用await方法會阻塞當前線程的原理，下面看看countDown方法是怎樣將阻塞的線程喚醒的。
//減少門閂的方法public void countDown() { sync.releaseShared(1);}//釋放鎖的操作(共享模式)public final boolean releaseShared(int arg) { //1.嘗試去釋放鎖if (tryReleaseShared(arg)) { //2.如果釋放成功就喚醒其他線程doReleaseShared(); return true; } return false;}可以看到countDown方法裡面調用了releaseShared方法，該方法同樣是AQS裡面的方法，我們在上面也貼出了它的代碼。 releaseShared方法裡面首先是調用tryReleaseShared方法嘗試釋放鎖，tryReleaseShared方法在AQS裡面是一個抽象方法，它的具體實現邏輯在子類Sync類裡面，我們在上面貼出的Sync類代碼裡可以找到該方法。 tryReleaseShared方法如果返回true表示釋放成功，返回false表示釋放失敗，只有當將同步狀態減1後該同步狀態恰好為0時才會返回true，其他情況都是返回false。那麼當tryReleaseShared返回true之後就會馬上調用doReleaseShared方法去喚醒同步隊列的所有線程。這樣就解釋了為什麼最後一次調用countDown方法將計數器減為0後就會喚醒所有被阻塞的線程。 CountDownLatch基本的原理大致就是這些，下面我們看一個它的使用示例。
應用場景：在玩歡樂斗地主時必須等待三個玩家都到齊才可以進行發牌。
public class Player extends Thread { private static int count = 1; private final int id = count++; private CountDownLatch latch; public Player(CountDownLatch latch) { this.latch = latch; } @Override public void run() { System.out.println("【玩家" + id + "】已入場"); latch.countDown(); } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3); System.out.println("牌局開始, 等待玩家入場..."); new Player(latch).start(); new Player(latch).start(); new Player(latch).start(); latch.await(); System.out.println("玩家已到齊, 開始發牌..."); } }運行結果顯示發牌操作一定是在所有玩家都入場後才進行。我們將23行的latch.await()註釋掉，對比下看看結果。
可以看到在註釋掉latch.await()這行之後，就不能保證在所有玩家入場後才開始發牌了。
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