AQS简介
AQS全名:AbstractQueuedSynchronizer,是并发容器J.U.C(java.lang.concurrent)下locks包内的一个类。它实现了一个FIFO(FirstIn、FisrtOut先进先出)的队列。底层实现的数据结构是一个双向列表。
Sync queue:同步队列,是一个双向列表。包括head节点和tail节点。head节点主要用作后续的调度。
Condition queue:非必须,单向列表。当程序中存在cindition的时候才会存在此列表。
AQS设计原理
- 使用Node实现FIFO队列,可以用于构建锁或者其他同步装置的基础框架。
- 利用int类型标识状态。在AQS类中有一个叫做state的成员变量(
private volatile int state;
),表示获取锁的线程数(state=0,表示还没有线程获取锁,1表示有线程获取了锁。大于1表示重入锁的数量)和一个同步组件ReentrantLock。 - 使用方法是继承,基于模板方法。
- 子类通过继承并通过实现它的方法管理其状态(acquire和release方法操纵状态)。
- 可实现排它锁和共享锁模式(独占、共享)。AQS的功能主要分为两类:独占和共享。子类,要么实现并使用了它的独占功能的api,要么使用了共享锁的功能,而不会同时使用两套api,即便是最有名的子类ReentrantReadWriteLock也是通过两个内部类读锁和写锁分别实现了两套api来实现的。
可重入锁,指对同一个ReentrantLock对象多次执行lock()加锁和unlock()释放锁。
AQS实现思路
- AQS内部维护了一个CLH队列来管理锁。
- 线程会首先尝试获取锁,如果失败就将当前线程及等待状态等信息包装成一个node节点加入到同步队列sync queue里。
- 不断的重新尝试获取锁(当前节点为head的直接后继才会尝试)。如果失败就会阻塞自己,直到自己被唤醒。
- 当持有锁的线程释放锁的时候,会唤醒队列中的后继线程。