AbstractQueuedSynchronizer源码分析1

AbstractQueuedSynchronizer内部其实有两个排队区，一个是同步队列，一个是条件队列。从上图可以看出，同步队列只有一条，而条件队列可以有多条。同步队列的结点分别持有前后结点的引用，而条件队列的结点只有一个指向后继结点的引用。

图中T表示线程，每个结点包含一个线程，线程在获取锁失败后首先进入同步队列排队，而想要进入条件队列该线程必须持有锁才行。接下来我们看看队列中每个结点的结构。

    static final class Node {
        //表示当前线程以共享模式持有锁
        static final Node SHARED = new Node();
        //表示当前线程以独占模式持有锁
        static final Node EXCLUSIVE = null;

        /** waitStatus value to indicate thread has cancelled */
        //表示当前结点已经取消获取锁
        static final int CANCELLED =  1;
        /** waitStatus value to indicate successor's thread needs unparking */
        //表示后继结点的线程需要运行
        static final int SIGNAL    = -1;
        /** waitStatus value to indicate thread is waiting on condition */
        //表示当前结点在条件队列中排队
        static final int CONDITION = -2;
        /**
         * waitStatus value to indicate the next acquireShared should
         * unconditionally propagate
         */
        //表示后继结点可以直接获取锁
        static final int PROPAGATE = -3;
      
        //表示当前结点的等待状态
        volatile int waitStatus;

        //表示同步队列中的前继结点
        volatile Node prev;

     
        //当前结点持有的线程引用
        volatile Thread thread;

        //表示条件队列中的后继结点
        Node nextWaiter;

        /**
         * Returns true if node is waiting in shared mode.
         */
        //当前结点状态是否是共享模式
        final boolean isShared() {
            return nextWaiter == SHARED;
        }

        //返回当前结点的前继结点
        final Node predecessor() throws NullPointerException {
            Node p = prev;
            if (p == null)
                throw new NullPointerException();
            else
                return p;
        }
        //构造器1
        Node() {    // Used to establish initial head or SHARED marker
        }
        //构造器2, 默认用这个构造器
        Node(Thread thread, Node mode) {     // Used by addWaiter
            //注意持有模式是赋值给nextWaiter
            this.nextWaiter = mode;
            this.thread = thread;
        }
        //构造器3, 只在条件队列中用到
        Node(Thread thread, int waitStatus) { // Used by Condition
            this.waitStatus = waitStatus;
            this.thread = thread;
        }
    }

结点进入同步队列时会进行哪些操作？

/**
 * Inserts node into queue, initializing if necessary. See picture above.
 * @param node the node to insert
 * @return node's predecessor
 * 结点入队操作, 返回前一个结点
 * 注意，入队操作使用一个死循环，只有成功将结点添加到同步队列尾部才会返回，返回结果是同步队列原先的尾结点。
 * 读者需要注意添加尾结点的顺序，分为三步：指向尾结点，CAS更改尾结点，将旧尾结点的后继指向当前结点。
 * 在并发环境中这三步操作不一定能保证完成，所以在清空同步队列所有已取消的结点这一操作中，为了寻找非取消状态的结点，
 * 不是从前向后遍历而是从后向前遍历的。还有就是每个结点进入队列中时它的等待状态是为0，只有后继结点的线程需要挂起时才会将前面结点的等待状态改为SIGNAL。
 */
private Node enq(final Node node) {
    for (;;) {
        //获取同步队列尾结点引用
        Node t = tail;
        //如果尾结点为空说明同步队列还没有初始化
        if (t == null) { // Must initialize
            //初始化同步队列
            if (compareAndSetHead(new Node()))
                tail = head;
        } else {
            //1.指向当前尾结点
            node.prev = t;
            //2.CAS更改尾结点
            if (compareAndSetTail(t, node)) {
                //3.将旧尾结点的后继指向当前结点
                t.next = node;
                //for循环唯一的出口
                return t;
            }
        }
    }
}

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AbstractQueuedSynchronizer源码分析1

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