AbstractQueuedSynchronizer（AQS）

Keagan 發(fā)布于2019-08-16 18:34 / 1520人閱讀

摘要：線程將再次嘗試獲取鎖定以確保它在實(shí)際停放之前無法獲取。如果沒有頭，則表示隊(duì)列中沒有線程，因此沒有人發(fā)出信號。如果后繼節(jié)點(diǎn)未處于取消狀態(tài)，則取消后繼節(jié)點(diǎn)的線程，以便它可以重試獲取。

摘要排隊(duì)同步器類
它提供了一個框架，用于實(shí)現(xiàn)阻塞鎖和相關(guān)的同步器，如信號量， CountDownLatch等。獲取的基本算法是try acquire，如果成功則返回其他排隊(duì)線程（如果它尚未排隊(duì)）并阻止當(dāng)前線程。同樣，發(fā)布的基本算法是try release，如果成功，則取消阻塞隊(duì)列中的第一個線程，否則只返回。線程將在先進(jìn)先出（FIFO）等待隊(duì)列中等待。抽象方法 tryAcquire（）和tryRelease（）將根據(jù)需要由子類實(shí)現(xiàn)。

以獨(dú)家模式獲取
以獨(dú)占模式獲取的通用算法
AbstractQueuedSynchronizer（AQS）

在上面的圖中"shouldParkAfterFailedAcquire？" 驗(yàn)證前任的等待狀態(tài)是否為SIGNAL。如果是，它確定前任線程將在其釋放時SIGNAL，因此它將立即阻止，否則它可能會重試獲取鎖，以防它是隊(duì)列中的第一個節(jié)點(diǎn)。
AbstractQueuedSynchronizer（AQS）

隊(duì)列
如果線程無法獲取鎖，它將被放入隊(duì)列中。如果隊(duì)列尚不存在，它將使用虛擬標(biāo)頭初始化它，然后將其自身鏈接到它。頭部的“下一個”和節(jié)點(diǎn)的“上一個”將被鏈接。新節(jié)點(diǎn)也成了尾巴。標(biāo)題節(jié)點(diǎn)的等待狀態(tài)將設(shè)置為SIGNAL，以便當(dāng)所有者線程釋放鎖時，它可以通知頭節(jié)點(diǎn)的后繼者獲取鎖。線程將再次嘗試獲取鎖定以確保它在實(shí)際停放之前無法獲取。

AbstractQueuedSynchronizer（AQS）

因此，只要其前任節(jié)點(diǎn)的等待狀態(tài)被設(shè)置為SIGNAL，就可以安全地停放未能獲得鎖的線程，因此一旦前一個被釋放，它就可以重試獲取鎖。
如果前一個被取消，它將跳過所有被取消的前任，以重置其等待線程的next和prev指針。

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發(fā)布
AbstractQueuedSynchronizer（AQS）

子類將根據(jù)他們的要求實(shí)現(xiàn)“try Release”。一旦發(fā)布，標(biāo)頭節(jié)點(diǎn)的后繼節(jié)點(diǎn)需要發(fā)信號，以便它可以重新嘗試獲取。如果沒有頭，則表示隊(duì)列中沒有線程，因此沒有人發(fā)出信號。如果磁頭存在，則確保等待狀態(tài)不為零。如果它為零，則意味著不需要發(fā)信號通知后繼節(jié)點(diǎn)。

Unpark后繼節(jié)點(diǎn)的線程
線程到unpark是在后繼節(jié)點(diǎn)，通常只是下一個節(jié)點(diǎn)。
情況1：如果頭部的等待狀態(tài)<0，則清除等待狀態(tài)。如果后繼節(jié)點(diǎn)（P1）未處于取消狀態(tài)，則取消后繼節(jié)點(diǎn)的線程，以便它可以重試獲取。
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情況2：如果后繼節(jié)點(diǎn)取消或?yàn)閚ull，則從尾部向后遍歷以查找實(shí)際未取消的后繼節(jié)點(diǎn)。
AbstractQueuedSynchronizer（AQS）

一旦取消停放線程，其節(jié)點(diǎn)就成了新頭。老頭將脫鉤。如果未能獲得，將重新停放。頭節(jié)點(diǎn)的等待狀態(tài)設(shè)置為0將重置為SIGNAL。

發(fā)布共享
這與獨(dú)家發(fā)布類似。它還確保釋放傳播。

以共享模式獲取
這類似于獨(dú)家收購。它還將釋放傳播到隊(duì)列中等待獲取共享鎖的其他等待線程。一旦鎖定被釋放，它就會取消其后繼節(jié)點(diǎn)的停放，后者又將釋放傳播到下一個節(jié)點(diǎn)。

取消
在嘗試獲取時可能存在運(yùn)行時異常，在這種情況下將取消上下文中的節(jié)點(diǎn)。如果節(jié)點(diǎn)被取消，我們必須確保其后繼節(jié)點(diǎn)正確鏈接到有效的前任節(jié)點(diǎn)，因此可能必須調(diào)整鏈接。如果其前任節(jié)點(diǎn)已經(jīng)處于取消狀態(tài)，則將跳過這些節(jié)點(diǎn)以到達(dá)具有等待狀態(tài)<= 0的適當(dāng)?shù)那叭喂?jié)點(diǎn)。
如果要取消的節(jié)點(diǎn)本身是尾節(jié)點(diǎn)，則將簡單地將其移除。它的前身節(jié)點(diǎn)將成為新的尾巴。新尾部的“下一個”鏈接將指向null。
如果等待狀態(tài)<0，則表示后繼者需要信號，嘗試設(shè)置前任的下一個鏈接，以便獲得一個。如果前任是頭節(jié)點(diǎn)本身，則它將喚醒其后繼節(jié)點(diǎn)。

情況1：要取消的節(jié)點(diǎn)是尾節(jié)點(diǎn)
AbstractQueuedSynchronizer（AQS）

情況2：取消節(jié)點(diǎn)的前任是head，現(xiàn)在將發(fā)信號通知被取消節(jié)點(diǎn)的下一個節(jié)點(diǎn)被喚醒。
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