AQS簡簡單單過一遍

EasonTyler 發布于2019-08-15 15:42 / 1568人閱讀

摘要：我在面試題中也見過他的身影，但一直不知道是什么東西。直到當前線程被或者獲取到資源，結束。簡簡單單把過一遍明天就看顯式鎖實現咯參考資料如果文章有錯的地方歡迎指正，大家互相交流。為了大家方便，剛新建了一下群，大家也可以去交流交流。

前言

回顧前面：

多線程三分鐘就可以入個門了！

Thread源碼剖析

多線程基礎必要知識點！看了學習多線程事半功倍

Java鎖機制了解一下

只有光頭才能變強！

本來我是打算在這章節中寫Lock的子類實現的，但看到了AQS的這么一個概念，可以說Lock的子類實現都是基于AQS的。

AQS我在面試題中也見過他的身影，但一直不知道是什么東西。所以本篇我就來講講AQS這個玩意吧，至少知道它的概念是什么，對吧~

那么接下來我們就開始吧~

一、AQS是什么？

首先我們來普及一下juc是什么：juc其實就是包的縮寫(java.util.concurrnt)

不要被人家唬到了，以為juc是什么一個牛逼的東西。其實指的是包而已~

我們可以發現lock包下有三個抽象的類：

AbstractOwnableSynchronizer

AbstractQueuedLongSynchronizer

AbstractQueuedSynchronizer

通常地：AbstractQueuedSynchronizer簡稱為AQS

我們Lock之類的兩個常見的鎖都是基于它來實現的：

那么我們來看看AbstractQueuedSynchronizer到底是什么，看一個類是干什么的最快途徑就是看它的頂部注釋

通讀了一遍，可以總結出以下比較關鍵的信息：

AQS其實就是一個可以給我們實現鎖的框架

內部實現的關鍵是：先進先出的隊列、state狀態

定義了內部類ConditionObject

擁有兩種線程模式

獨占模式

共享模式

在LOCK包中的相關鎖(常用的有ReentrantLock、 ReadWriteLock)都是基于AQS來構建

一般我們叫AQS為同步器

二、簡單看看AQS

上面也提到了AQS里邊最重要的是狀態和隊列，我們接下來就看看其源碼是怎么樣的...

2.1同步狀態

使用volatile修飾實現線程可見性：

修改state狀態值時使用CAS算法來實現：

2.2先進先出隊列

這個隊列被稱為：CLH隊列(三個名字組成)，是一個雙向隊列

看看它隊列源碼的組成：

    static final class Node {
     
        // 共享
        static final Node SHARED = new Node();
      
        // 獨占
        static final Node EXCLUSIVE = null;

        // 線程被取消了
        static final int CANCELLED =  1;
  
        // 后繼線程需要喚醒
        static final int SIGNAL    = -1;
      
        // 等待condition喚醒
        static final int CONDITION = -2;
      
        // 共享式同步狀態獲取將會無條件地傳播下去(沒看懂)
        static final int PROPAGATE = -3;

        
        // 初始為0，狀態是上面的幾種
        volatile int waitStatus;

        // 前置節點
        volatile Node prev;

        // 后繼節點
        volatile Node next;


        volatile Thread thread;

       
        Node nextWaiter;

        final boolean isShared() {
            return nextWaiter == SHARED;
        }

       
        final Node predecessor() throws NullPointerException {
            Node p = prev;
            if (p == null)
                throw new NullPointerException();
            else
                return p;
        }

        Node() {    // Used to establish initial head or SHARED marker
        }

        Node(Thread thread, Node mode) {     // Used by addWaiter
            this.nextWaiter = mode;
            this.thread = thread;
        }

        Node(Thread thread, int waitStatus) { // Used by Condition
            this.waitStatus = waitStatus;
            this.thread = thread;
        }
    }

2.3acquire方法

獲取獨占鎖的過程就是在acquire定義的，該方法用到了模板設計模式，由子類實現的~

過程：acquire(int)嘗試獲取資源，如果獲取失敗，將線程插入等待隊列。插入等待隊列后，acquire(int)并沒有放棄獲取資源，而是根據前置節點狀態狀態判斷是否應該繼續獲取資源，如果前置節點是頭結點，繼續嘗試獲取資源，如果前置節點是SIGNAL狀態，就中斷當前線程，否則繼續嘗試獲取資源。直到當前線程被park()或者獲取到資源，acquire(int)結束。

來源：

https://blog.csdn.net/panweiwei1994/article/details/78769703

2.4release方法

釋放獨占鎖的過程就是在acquire定義的，該方法也用到了模板設計模式，由子類實現的~

過程:首先調用子類的tryRelease()方法釋放鎖,然后喚醒后繼節點,在喚醒的過程中,需要判斷后繼節點是否滿足情況,如果后繼節點不為且不是作廢狀態,則喚醒這個后繼節點,否則從tail節點向前尋找合適的節點,如果找到,則喚醒.

來源：

https://zhuanlan.zhihu.com/p/27134110

三、最后

總結一下AQS到底是什么吧：

juc包中很多可阻塞的類都是基于AQS構建的

AQS可以說是一個給予實現同步鎖、同步器的一個框架，很多實現類都在它的的基礎上構建的

在AQS中實現了對等待隊列的默認實現，子類只要重寫部分的代碼即可實現(大量用到了模板代碼)

有興趣的同學可去看源碼和下面的鏈接繼續學習，我這里就不講述了。簡簡單單把AQS過一遍~

明天就看Lock顯式鎖實現咯~~~

參考資料：

https://blog.csdn.net/panweiwei1994/article/details/78769703

https://zhuanlan.zhihu.com/p/27134110

http://cmsblogs.com/?page_id=111

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GPU云服務器云服務器 AQS 一遍表單單選框

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