一、AQS

Java并發(fā)包（JUC）中提供了很多并發(fā)工具，ReentrangLock、Semaphore、CountDownLatch，它們的實(shí)現(xiàn)都用到了一個(gè)共同的基類——AbstractQueuedSynchronizer，簡(jiǎn)稱AQS。

AQS是一個(gè)用來構(gòu)建鎖和同步器的框架，使用AQS能簡(jiǎn)單且高效地構(gòu)造出應(yīng)用廣泛的大量的同步器，比如我們提到的ReentrantLock，Semaphore，其他的諸如ReentrantReadWriteLock，SynchronousQueue，FutureTask等皆是基于AQS的

二、基本實(shí)現(xiàn)原理

AQS維護(hù)一個(gè)共享資源state，通過內(nèi)置的FIFO來完成獲取資源線程的排隊(duì)工作。該隊(duì)列由一個(gè)一個(gè)的Node結(jié)點(diǎn)組成，每個(gè)Node結(jié)點(diǎn)維護(hù)一個(gè)prev引用和next引用，分別指向自己的前驅(qū)和后繼結(jié)點(diǎn)，雙端雙向鏈表。

private volatile int state;//共享變量，使用volatile修飾保證線程可見性

狀態(tài)信息通過procted類型的getState，setState，compareAndSetState進(jìn)行操作

三、AQS兩種同步方式

獨(dú)占式、共享式

獨(dú)占式如ReentrantLock

共享式如Semaphore，CountDownLatch，

組合式的如ReentrantReadWriteLock

（1）獨(dú)占式
acquire
a.首先tryAcquire獲取同步狀態(tài)，成功則直接返回；否則，進(jìn)入下一環(huán)節(jié)；
b.線程獲取同步狀態(tài)失敗，就構(gòu)造一個(gè)結(jié)點(diǎn)，加入同步隊(duì)列中，這個(gè)過程要保證線程安全；
c.加入隊(duì)列中的結(jié)點(diǎn)線程進(jìn)入自旋狀態(tài)，若是老二結(jié)點(diǎn)（即前驅(qū)結(jié)點(diǎn)為頭結(jié)點(diǎn)），才有機(jī)會(huì)嘗試去獲取同步狀態(tài)；否則，當(dāng)其前驅(qū)結(jié)點(diǎn)的狀態(tài)為SIGNAL，線程便可安心休息，進(jìn)入阻塞狀態(tài)，直到被中斷或者被前驅(qū)結(jié)點(diǎn)喚醒。
release
release的同步狀態(tài)相對(duì)簡(jiǎn)單，需要找到頭結(jié)點(diǎn)的后繼結(jié)點(diǎn)進(jìn)行喚醒，若后繼結(jié)點(diǎn)為空或處于CANCEL狀態(tài)，從后向前遍歷找尋一個(gè)正常的結(jié)點(diǎn)，喚醒其對(duì)應(yīng)線程。

（2）共享式
共享式地獲取同步狀態(tài)，同步狀態(tài)的方法tryAcquireShared返回值為int。
a.當(dāng)返回值大于0時(shí)，表示獲取同步狀態(tài)成功，同時(shí)還有剩余同步狀態(tài)可供其他線程獲取；
b.當(dāng)返回值等于0時(shí)，表示獲取同步狀態(tài)成功，但沒有可用同步狀態(tài)了；
c.當(dāng)返回值小于0時(shí)，表示獲取同步狀態(tài)失敗。

（3）模板方法模式
　protected boolean tryAcquire(int arg) : 獨(dú)占式獲取同步狀態(tài)，試著獲取，成功返回true，反之為false
　protected boolean tryRelease(int arg) ：獨(dú)占式釋放同步狀態(tài)，等待中的其他線程此時(shí)將有機(jī)會(huì)獲取到同步狀態(tài)；
　protected int tryAcquireShared(int arg) ：共享式獲取同步狀態(tài)，返回值大于等于0，代表獲取成功；反之獲取失敗；
　protected boolean tryReleaseShared(int arg) ：共享式釋放同步狀態(tài)，成功為true，失敗為false
（5）雙向鏈表Node節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)
CANCELLED，值為1，表示當(dāng)前的線程被取消；
SIGNAL，值為-1，表示當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的后繼節(jié)點(diǎn)包含的線程需要運(yùn)行，也就是unpark；
CONDITION，值為-2，表示當(dāng)前節(jié)點(diǎn)在等待condition，也就是在condition隊(duì)列中；
PROPAGATE，值為-3，表示當(dāng)前場(chǎng)景下后續(xù)的acquireShared能夠得以執(zhí)行；
值為0，表示當(dāng)前節(jié)點(diǎn)在sync隊(duì)列中，等待著獲取鎖。

（6）AQS實(shí)現(xiàn)公平鎖和非公平鎖
非公平鎖中，那些嘗試獲取鎖且尚未進(jìn)入等待隊(duì)列的線程會(huì)和等待隊(duì)列head結(jié)點(diǎn)的線程發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)。

公平鎖中，在獲取鎖時(shí)，增加了isFirst(current)判斷，當(dāng)且僅當(dāng)，等待隊(duì)列為空或當(dāng)前線程是等待隊(duì)列的頭結(jié)點(diǎn)時(shí)，才可嘗試獲取鎖。

創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎(jiǎng)勵(lì)來咯，堅(jiān)持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎(jiǎng)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Java 并发总结——AQS的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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