JUC之AQS必知必會，這樣說就夠了...

AQS是JDK併發工具包下的一個模板類，做爲併發包下的工具工具基礎實現，咱們常常使用的ReentrantLock，CountDownLatch，CyclicBarrier等都是基於它實現的，而且經過它咱們能夠很容易的實現本身的同步機制。

做爲JUC中這麼重要的一個類，有些東西仍是要掌握的。

主要內容：

• AQS原理
• 如何利用AQS編寫本身的同步機制
• 基於AQS的重入鎖和Synchronized有什麼區別
• 從AQS源碼中你學到了什麼

AQS原理

JDK源碼要說原理，首先要提到其內部數據結構。其內部有兩個子類：

• ConditionObject ： 提供Java代碼實現的Object.wait，notify，notifyAll等方法，而且支持屢次wait，能夠看作是Object這些方法的加強版。其內部也維護了一個隊列，加上AQS的隊列，總共有兩個隊列
• Node：AQS內部主要經過維護一個雙向鏈表來存儲參與同步機制的線程狀態。雙向鏈表基於Node節點來構建，每個Node表明一個線程
  • waitStatus: Node節點的一個熟悉，用於標記當前線程的等待狀態。
    • CANCELLED：即1，表明當前線程已經被取消了
    • SIGNAL： -1，表明當前的線程等待被喚醒，即unparking
    • CONDITION： -2，表明當前線程在條件隊列上等待
    • PROPAGATE：-3，當前線程節點的後續節點的acquireShare方法可以被無條件執行

另外AQS內部有一個state屬性，AQS內部沒有直接去操做state的地方，可是留給了咱們三個方法去操做它。主要用於標記同步器的狀態

• getState
• setState
• compareAndSetState

AQS的隊列操做

• head執行隊列的頭部
• tail執行隊列的尾部
• 隊列由Node組成，Node能獲取其表明的Thread

AQS的Condition內部隊列

簡述

能提到幾個點，我以爲就OK了：

• 雙向隊列
• Node的waitStatus，大體那些
• state操做

利用AQS編寫本身同步機制

根據上面提到的原理，想要使用AQS這個類：

1 編寫一個新類

2 重寫AQS的模板方法

• tryAcquire 嘗試獲取獨佔鎖，
• tryRelease 嘗試釋放排它鎖
• tryAcquireShared 嘗試獲取共享鎖，返回負數表明失敗，返回0表明當前的鎖獲取成功，可是後續沒法獲取，返回正數，表明後續的節點仍然能夠繼續獲取
• tryReleaseShared 嘗試釋放共享鎖
• isHeldExclusively 是否排它狀態

3 利用AQS提供的基礎方法補全模板方法，tryXXX開頭的方法內容，已重入鎖ReentrantLock爲例，比較清晰。

protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
            final Thread current = Thread.currentThread();
            int c = getState();
            // c = 0表明沒有線程修改過狀態，那麼嘗試設置同步器的state。若是設置成功標記當前線程持有鎖
            if (c == 0) {
                if (compareAndSetState(0, acquires)) {
                    setExclusiveOwnerThread(current);
                    return true;
                }
            }
            
            // 若是當前的線程持有鎖。state + 1
            // 不然返回false，表明沒法獲取
            else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {
                int nextc = c + acquires;
                if (nextc < 0)
                    throw new Error("Maximum lock count exceeded");
                setState(nextc);
                return true;
            }
            return false;
        }
複製代碼

4 調用AQS提供的方法來使用，三個維度：是否可中斷、是否共享、是否超時

• acquire
• acquireInterruptibly
• acquireShared
• acquireSharedInterruptibly
• tryAcquireNanos
• tryAcquireSharedNanos
• release
• releaseShared

關於AQS幾個Acquire方法的區別：www.jianshu.com/p/c48793646…

簡單來講就是要知道try開頭的方法是要咱們本身實現的。能提到try開頭的方法便可，最好了解AQS內部的方法大體有哪些

ReentrantLock和Synchronized區別

常規區別：

• ReentrantLock更加靈活，提供了超時獲取鎖，可中斷鎖。提供了非公平鎖和非公平鎖，而synchronized僅僅是非公平鎖。
• 用法上，ReentrantLock必須手動釋放鎖，而且只能修飾代碼塊。而synchronized不用手動釋放鎖，除此以外能夠修飾方法。

再問一句，ReentrantLock提供的不一樣獲取鎖的方式，好比超時獲取，可中斷獲取，在AQS上的體現是什麼呢？

即上面說的利用的是AQS的acquire，acquireInterruptibly，tryAcquireNanos。

至因而否公平的判斷則是根據當前線程前是否仍有節點在等待。

學習感覺

瞭解了AQS的關鍵點以後，代碼並非很複雜，主要知識點：維護雙向鏈表，更新鏈表節點的狀態，Lock.park，線程中斷。

若是本身之後寫模板類，AQS是一個很好的參照品。

其他也沒太多想說的了，源碼不是很複雜，因此沒有貼源碼出來