Java併發同步器AQS(AbstractQueuedSynchronizer)學習筆記(1)

Java中的併發包，是在Java代碼中併發程序的熱門話題。若是咱們去讀concurrent包的源碼時，會發現其真正的核心是 AbstractQueuedSynchronizer ， 簡稱 AQS 框架 , 而 Doug Lea 大神正是此包的做者。

以前也看過一遍 AbstractQueuedSynchronize，但印象不深，只有依稀的印象。此次從新學習一遍，並整理出筆記，但願對本身或者是別人有用。固然了，筆者也是淺顯的過一遍，不少細節也並非徹底理解。

建議讀者先看這個系列的文章：Inside AbstractQueuedSynchronizer，以後再繼續本篇。

首先，AQS會對進行 acquire 而被阻塞的線程進行管理，說是管理，其實就是內部維護了一個FIFO隊列，這個隊列是一個雙向鏈表。鏈頭能夠理解爲是一個空的節點，除了鏈頭之外，每一個節點內部都持有着一個線程，同時，有着兩個重要的字段：waitStatus 和 nextWaiter。nextWaiter通常是做用與在使用Condition時的隊列。而waitStatus則有如下幾個字段：

• SIGNAL 表示下一個節點應該被喚醒。爲何是下一個節點？由於剛剛說了，這個FIFO隊列，鏈頭都是一個空的節點，但此節點的 waitStatus 正好就表示了要對下一節點作的事情

• CANCELLED 表示此節點持有的線程被中斷，或者該線程爲null了。節點只能是暫時停留在此狀態，由於在線程進入AQS時，線程會找機會整理鏈表，包括刪除CANCELLED狀態的節點。

• CONDITION 表示此節點是在另外一個隊列中 —— condition隊列中。好比咱們使用的ReentrantLock.newCondition()得到Condition對象進行await時，在AQS內部所產生的節點。

• PROPAGATE 顧名思義，傳播。這點比較難理解，須要仔細推敲。由於此狀態是爲共享同步器使用的。加入此狀態，能夠避免無謂的線程 park 和 unpark。按照我對代碼的理解，這是對多個線程併發獲取共享同步器(好比acquireShared)所進行的優化，至少有3個線程併發，但想要優化效果明顯的話，可能須要幾十個線程併發的獲取共享同步器(好比acquireShared)，若是在併發量很是大的時候，對系統的吞吐量的做用應該很多。

AbstractQueuedSynchronizer內置一個state字段，用來表示某種意義——當ReentrantLock使用AQS的時候，state被用來表示鎖被重入的次數；當’Semaphore’使用AQS的時候，state則被用來表示當前還有多少信號量可被獲取。

AbstractQueuedSynchronizer 支持兩種模式，分別是獨佔式和共享式。二者進行獲取和釋放動做的思路都是差很少的。

獲取同步器的流程以下：

<!-- lang: java -->
if(嘗試獲取成功){
    return；
 }else{
     加入等待隊列;park本身
}

釋放同步器的流程以下：

<!-- lang: java -->
if(嘗試釋放成功){
    unpark等待隊列中第一個節點
}else{
    return false
}

只要環繞着這兩個思路去看AQS中的代碼，相信應該能夠明白其中的主要原理。

原文在個人博客上：Java併發同步器AQS(AbstractQueuedSynchronizer)學習筆記(1)