AQS簡簡單單過一遍

前言

回顧前面：

• 多線程三分鐘就能夠入個門了！
• Thread源碼剖析
• 多線程基礎必要知識點！看了學習多線程事半功倍
• Java鎖機制瞭解一下

只有光頭才能變強！

原本我是打算在這章節中寫Lock的子類實現的，但看到了AQS的這麼一個概念，能夠說Lock的子類實現都是基於AQS的。

AQS我在面試題中也見過他的身影，但一直不知道是什麼東西。因此本篇我就來說講AQS這個玩意吧，至少知道它的概念是什麼，對吧~

那麼接下來咱們就開始吧~

1、AQS是什麼？

首先咱們來普及一下juc是什麼：juc其實就是包的縮寫(java.util.concurrnt)

• 不要被人家唬到了，覺得juc是什麼一個牛逼的東西。其實指的是包而已~

咱們能夠發現lock包下有三個抽象的類：

• AbstractOwnableSynchronizer
• AbstractQueuedLongSynchronizer
• AbstractQueuedSynchronizer

一般地：AbstractQueuedSynchronizer簡稱爲AQS

咱們Lock之類的兩個常見的鎖都是基於它來實現的：

那麼咱們來看看AbstractQueuedSynchronizer究竟是什麼，看一個類是幹什麼的最快途徑就是看它的頂部註釋

通讀了一遍，能夠總結出如下比較關鍵的信息：

• AQS其實就是一個能夠給咱們實現鎖的框架
• 內部實現的關鍵是：先進先出的隊列、state狀態
• 定義了內部類ConditionObject

• 擁有兩種線程模式

  • 獨佔模式
  • 共享模式
• 在LOCK包中的相關鎖(經常使用的有ReentrantLock、 ReadWriteLock)都是基於AQS來構建
• 通常咱們叫AQS爲同步器

2、簡單看看AQS

上面也提到了AQS裏邊最重要的是狀態和隊列，咱們接下來就看看其源碼是怎麼樣的...

2.1同步狀態

使用volatile修飾實現線程可見性：

修改state狀態值時使用CAS算法來實現：

2.2先進先出隊列

這個隊列被稱爲：CLH隊列(三個名字組成)，是一個雙向隊列

看看它隊列源碼的組成：

static final class Node {
     
        // 共享
        static final Node SHARED = new Node();
      
        // 獨佔
        static final Node EXCLUSIVE = null;

        // 線程被取消了
        static final int CANCELLED =  1;
  
        // 後繼線程須要喚醒
        static final int SIGNAL    = -1;
      
        // 等待condition喚醒
        static final int CONDITION = -2;
      
        // 共享式同步狀態獲取將會無條件地傳播下去(沒看懂)
        static final int PROPAGATE = -3;

        
        // 初始爲0，狀態是上面的幾種
        volatile int waitStatus;

        // 前置節點
        volatile Node prev;

        // 後繼節點
        volatile Node next;


        volatile Thread thread;

       
        Node nextWaiter;

        final boolean isShared() {
            return nextWaiter == SHARED;
        }

       
        final Node predecessor() throws NullPointerException {
            Node p = prev;
            if (p == null)
                throw new NullPointerException();
            else
                return p;
        }

        Node() {    // Used to establish initial head or SHARED marker
        }

        Node(Thread thread, Node mode) {     // Used by addWaiter
            this.nextWaiter = mode;
            this.thread = thread;
        }

        Node(Thread thread, int waitStatus) { // Used by Condition
            this.waitStatus = waitStatus;
            this.thread = thread;
        }
    }

2.3acquire方法

獲取獨佔鎖的過程就是在acquire定義的，該方法用到了模板設計模式，由子類實現的~

過程：acquire(int)嘗試獲取資源，若是獲取失敗，將線程插入等待隊列。插入等待隊列後，acquire(int)並無放棄獲取資源，而是根據前置節點狀態狀態判斷是否應該繼續獲取資源，若是前置節點是頭結點，繼續嘗試獲取資源，若是前置節點是SIGNAL狀態，就中斷當前線程，不然繼續嘗試獲取資源。直到當前線程被park()或者獲取到資源，acquire(int)結束。

來源：

• http://www.javashuo.com/article/p-fpstgpnf-kh.html

2.4release方法

釋放獨佔鎖的過程就是在acquire定義的，該方法也用到了模板設計模式，由子類實現的~

過程:首先調用子類的tryRelease()方法釋放鎖,而後喚醒後繼節點,在喚醒的過程當中,須要判斷後繼節點是否知足狀況,若是後繼節點不爲且不是做廢狀態,則喚醒這個後繼節點,不然從tail節點向前尋找合適的節點,若是找到,則喚醒.

來源：

• https://zhuanlan.zhihu.com/p/27134110

3、最後

總結一下AQS究竟是什麼吧：

• juc包中不少可阻塞的類都是基於AQS構建的

  • AQS能夠說是一個給予實現同步鎖、同步器的一個框架，不少實現類都在它的的基礎上構建的
• 在AQS中實現了對等待隊列的默認實現，子類只要重寫部分的代碼便可實現(大量用到了模板代碼)

有興趣的同窗可去看源碼和下面的連接繼續學習，我這裏就不講述了。簡簡單單把AQS過一遍~

明天就看Lock顯式鎖實現咯~~~

參考資料：

• http://www.javashuo.com/article/p-fpstgpnf-kh.html
• https://zhuanlan.zhihu.com/p/27134110
• http://cmsblogs.com/?page_id=111

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