JDK1.8中CountDownLatch 源码(注释已经翻译成中文)

package java.util.concurrent;
import java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer;

/**
 * A synchronization aid that allows one or more threads to wait until  a set of operations being performed in other threads completes.
 *一种同步辅助程序，允许一个或多个线程等待在其它线程中执行的一组操作完成。
 *
 * <p>A {@code CountDownLatch} is initialized with a given <em>count</em>.
 * The {@link #await await} methods block until the current count reaches
 * zero due to invocations of the {@link #countDown} method, after which
 * all waiting threads are released and any subsequent invocations of
 * {@link #await await} return immediately.  This is a one-shot phenomenon
 * -- the count cannot be reset.  If you need a version that resets the
 * count, consider using a {@link CyclicBarrier}.
 * 用给定的count之来初始化countDownLatch对象。调用 countDown方法直到当前count减少到0的时候，await方法就会被释放掉(不在阻塞)
 * 这是一次性的倒计时器，无法重置(reset)计数器.如果你需要重置count的话，可以使用CyclicBarrier这个对象
 *
 * <p>A {@code CountDownLatch} is a versatile synchronization tool
 * and can be used for a number of purposes.  A
 * {@code CountDownLatch} initialized with a count of one serves as a
 * simple on/off latch, or gate: all threads invoking {@link #await await}
 * wait at the gate until it is opened by a thread invoking {@link
 * #countDown}.  A {@code CountDownLatch} initialized to <em>N</em>
 * can be used to make one thread wait until <em>N</em> threads have
 * completed some action, or some action has been completed N times.
 *CountDownLatch是一个通用的同步工具，适用于很多场景。
 *CountDownLatch在初始化的时候，计数器设置为1的时候，可以作为一个简单的开关。
 *所有调用await方法的线程都在等待着。直到调用countDown方法的时候，线程才不会继续等待。
 *初始化一个计数器为N的CountDownLatch对象的含义：有可能是一个线程在等待其他N个线程完成某一个操作
 *或者是某个操作完成N次
 *
 * <p>A useful property of a {@code CountDownLatch} is that it
 * doesn't require that threads calling {@code countDown} wait for
 * the count to reach zero before proceeding, it simply prevents any
 * thread from proceeding past an {@link #await await} until all
 * threads could pass.
 *
 * <p><b>Sample usage:</b> Here is a pair of classes in which a group
 * of worker threads use two countdown latches:
 * <ul>
 * <li>The first is a start signal that prevents any worker from proceeding
 * until the driver is ready for them to proceed;
 * <li>The second is a completion signal that allows the driver to wait
 * until all workers have completed.
 * </ul>
 *
 *  <pre> {@code
 * class Driver { // ...
 *   void main() throws InterruptedException {
 *     CountDownLatch startSignal = new CountDownLatch(1);
 *     CountDownLatch doneSignal = new CountDownLatch(N);
 *
 *     for (int i = 0; i < N; ++i) // create and start threads
 *       new Thread(new Worker(startSignal, doneSignal)).start();
 *
 *     doSomethingElse();            // don't let run yet
 *     startSignal.countDown();      // let all threads proceed
 *     doSomethingElse();
 *     doneSignal.await();           // wait for all to finish
 *   }
 * }
 *
 * class Worker implements Runnable {
 *   private final CountDownLatch startSignal;
 *   private final CountDownLatch doneSignal;
 *   Worker(CountDownLatch startSignal, CountDownLatch doneSignal) {
 *     this.startSignal = startSignal;
 *     this.doneSignal = doneSignal;
 *   }
 *   public void run() {
 *     try {
 *       startSignal.await();
 *       doWork();
 *       doneSignal.countDown();
 *     } catch (InterruptedException ex) {} // return;
 *   }
 *
 *   void doWork() { ... }
 * }}</pre>
 *
 * <p>Another typical usage would be to divide a problem into N parts,
 * describe each part with a Runnable that executes that portion and
 * counts down on the latch, and queue all the Runnables to an
 * Executor.  When all sub-parts are complete, the coordinating thread
 * will be able to pass through await. (When threads must repeatedly
 * count down in this way, instead use a {@link CyclicBarrier}.)
 *
 *  <pre> {@code
 * class Driver2 { // ...
 *   void main() throws InterruptedException {
 *     CountDownLatch doneSignal = new CountDownLatch(N);
 *     Executor e = ...
 *
 *     for (int i = 0; i < N; ++i) // create and start threads
 *       e.execute(new WorkerRunnable(doneSignal, i));
 *
 *     doneSignal.await();           // wait for all to finish
 *   }
 * }
 *
 * class WorkerRunnable implements Runnable {
 *   private final CountDownLatch doneSignal;
 *   private final int i;
 *   WorkerRunnable(CountDownLatch doneSignal, int i) {
 *     this.doneSignal = doneSignal;
 *     this.i = i;
 *   }
 *   public void run() {
 *     try {
 *       doWork(i);
 *       doneSignal.countDown();
 *     } catch (InterruptedException ex) {} // return;
 *   }
 *
 *   void doWork() { ... }
 * }}</pre>
 *
 * <p>Memory consistency effects: Until the count reaches
 * zero, actions in a thread prior to calling
 * {@code countDown()}
 * <a href="package-summary.html#MemoryVisibility"><i>happen-before</i></a>
 * actions following a successful return from a corresponding
 * {@code await()} in another thread.
 *
 * @since 1.5
 * @author Doug Lea
 */
public class CountDownLatch {
    /**
	 * CountDownLatch  内部类
     * Synchronization control For CountDownLatch.
	 *倒计时锁存器的同步控制。
     * Uses AQS state to represent count.
	 *采用AQS状来代表计数的。
     */
    private static final class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {
        private static final long serialVersionUID = 4982264981922014374L;

        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
			//操作递减计数；转换为零时的信号
            for (;;) {
                int c = getState();
                if (c == 0)
                    return false;
                int nextc = c-1;
                if (compareAndSetState(c, nextc))
                    return nextc == 0;
            }
        }
    }

    private final Sync sync;

    /**
     * Constructs a {@code CountDownLatch} initialized with the given count.
     *基于给定的count来初始化CountDownLatch对象
     * @param count the number of times {@link #countDown} must be invoked
     *        before threads can pass through {@link #await}
	 * 参数说明：在调用await之前需要调用的次数
     * @throws IllegalArgumentException if {@code count} is negative
     */
    public CountDownLatch(int count) {
        if (count < 0) throw new IllegalArgumentException("count < 0");
        this.sync = new Sync(count);
    }

    /**
     * Causes the current thread to wait until the latch has counted down to
     * zero, unless the thread is {@linkplain Thread#interrupt interrupted}.
     *
     * <p>If the current count is zero then this method returns immediately.
     *
     * <p>If the current count is greater than zero then the current
     * thread becomes disabled for thread scheduling purposes and lies
     * dormant until one of two things happen:
     * <ul>
     * <li>The count reaches zero due to invocations of the
     * {@link #countDown} method; or
     * <li>Some other thread {@linkplain Thread#interrupt interrupts}
     * the current thread.
     * </ul>
     *
     * <p>If the current thread:
     * <ul>
     * <li>has its interrupted status set on entry to this method; or
     * <li>is {@linkplain Thread#interrupt interrupted} while waiting,
     * </ul>
     * then {@link InterruptedException} is thrown and the current thread's
     * interrupted status is cleared.
     *
     * @throws InterruptedException if the current thread is interrupted
     *         while waiting
     */
    public void await() throws InterruptedException {
        sync.acquireSharedInterruptibly(1);
    }

    /**
	 * 是否可以唤起其他线程方法
     * Causes the current thread to wait until the latch has counted down to
     * zero, unless the thread is {@linkplain Thread#interrupt interrupted},
     * or the specified waiting time elapses.
	 *使当前线程等待，直到计时器已倒计时为零，除非线程抛出interrupted异常或者指定的等待时间已过。
     *
     * <p>If the current count is zero then this method returns immediately
     * with the value {@code true}.
	 * 如果当前计数器count是零的话，这个方法立马返回ture
     *
     * <p>If the current count is greater than zero then the current
     * thread becomes disabled for thread scheduling purposes and lies
     * dormant until one of three things happen:
	 *如果当前计数大于零，则当前由于线程调度的目的，线程被禁用，并且存在在以下三种情况发生之前休眠：
     * <ul>
     * <li>The count reaches zero due to invocations of the
     * {@link #countDown} method; or
     * <li>Some other thread {@linkplain Thread#interrupt interrupts}
     * the current thread; or
     * <li>The specified waiting time elapses.
	 * 1：由于调用了countDown方法是的count的值为零;
	 * 2：或由于当前线程中其他线程抛出了 interrupts异常(中断异常);
	 * 3：或指定的等待时间已过。
     * </ul>
     *
     * <p>If the count reaches zero then the method returns with the
     * value {@code true}.
	 * 如果计数为零，则方法返回值
     *
     * <p>If the current thread:
     * <ul>
     * <li>has its interrupted status set on entry to this method; or
     * <li>is {@linkplain Thread#interrupt interrupted} while waiting,
     * </ul>
     * then {@link InterruptedException} is thrown and the current thread's
     * interrupted status is cleared.
	 * 如果当前线程出现以下情况，当前线程中断的状态将会被清除掉
	 * 1：在调用await此方法的时候，线程被标记为中断状态的;
	 * 2：或者在等待的过程中抛出了中断异常的时候。
     *
     * <p>If the specified waiting time elapses then the value {@code false}
     * is returned.  If the time is less than or equal to zero, the method
     * will not wait at all.
	 * 如果设置等待的时间超时，返回false.
	 * 如果运行次数小于或者是等于0，这个方法就不会再等待了
     *
     * @param timeout the maximum time to wait：超时等待的最长时间
     * @param unit the time unit of the {@code timeout} argument 超时等待时间单位
     * @return {@code true} if the count reached zero and {@code false}
     *         if the waiting time elapsed before the count reached zero
     * @throws InterruptedException if the current thread is interrupted
     *         while waiting
     */
    public boolean await(long timeout, TimeUnit unit)
        throws InterruptedException {
        return sync.tryAcquireSharedNanos(1, unit.toNanos(timeout));
    }

    /**
	 * 计数器减少1的方法。
     * Decrements the count of the latch, releasing all waiting threads if
     * the count reaches zero.
     * 计数器减少1的方法，如果计数达到零，则释放所有等待的线程。
     * <p>If the current count is greater than zero then it is decremented.
	 *如果当前计数大于零，则将其递减。
     * If the new count is zero then all waiting threads are re-enabled for
     * thread scheduling purposes.
	 * 如果新计数为零，则所有等待的线程都将重新启用以进行线程调度。
     *
     * <p>If the current count equals zero then nothing happens.
	 *如果当前计数等于零，则不会发生任何事情。
     */
    public void countDown() {
        sync.releaseShared(1);
    }

    /**
     * Returns the current count.
     *
     * <p>This method is typically used for debugging and testing purposes.
     *
     * @return the current count
     */
    public long getCount() {
        return sync.getCount();
    }

    /**
     * Returns a string identifying this latch, as well as its state.
     * The state, in brackets, includes the String {@code "Count ="}
     * followed by the current count.
     *
     * @return a string identifying this latch, as well as its state
     */
    public String toString() {
        return super.toString() + "[Count = " + sync.getCount() + "]";
    }
}