java - 使用 QueudSynchronizer 实现 CountLatch 有什么好处

Question

CountLatch 是一种线程控制机制，一个线程(或多个线程)可以通过调用 CountLatch 对象上的 await() 来阻塞，该对象将在其 countDown() 方法已被调用多次。

由于我熟悉使用 wait() 和 notify() 进行线程控制的概念，所以有一个(对我而言)显而易见的 CountLatch 实现，例如这个:

private volatile int count; // initialised in constructor

public synchronized void countDown() {
   count--;
   if(count <= 0) {
       notifyAll();
   }
}

public synchronized void await() throws InterruptedException {
    while(count > 0) {
        wait();
    }
}

但是，Java 5 提供了自己的实现，java.util.concurrent.CountLatch，它使用从 AbstractQueuedSynchronizer 扩展的内部类。

private static final class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {
    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;
            }
        }
    }

Java 5 CountLatch 本质上是这个 Sync 对象的包装器:

• countDown() 调用 sync.releaseShared(1)
• await() 调用 sync.acquireSharedInterruptibly(1)

这种更复杂的方法有什么优势？

Answer 1

您提出的方法与 JDK 之间的主要区别在于您使用的是锁，而 AbstractQueuedSynchronizer 是无锁的并且在内部使用 Compare-And-Swap，这在适度竞争下提供了更好的性能。