AQS简简单单过一遍

阳光穿透心脏的1/2处 2021-09-15 07:50 259阅读 0赞

# 前言 #

回顾前面：

*  [多线程三分钟就可以入个门了！][Link 1]
 *  [Thread源码剖析][Thread]
 *  [多线程基础必要知识点！看了学习多线程事半功倍][Link 2]
 *  [Java锁机制了解一下][Java]

> 只有光头才能变强！

本来我是打算在这章节中写Lock的子类实现的，但看到了AQS的这么一个概念，**可以说Lock的子类实现都是基于AQS的**。

AQS我在面试题中也见过他的身影，但一直不知道是什么东西。所以本篇我就来讲讲AQS这个玩意吧，至少知道它的概念是什么，对吧~

那么接下来我们就开始吧~

# 一、AQS是什么？ #

首先我们来普及一下juc是什么：**juc其实就是包的缩写(java.util.concurrnt)**

*  不要被人家唬到了，以为juc是什么一个牛逼的东西。其实指的是包而已~

我们可以发现lock包下有三个抽象的类：

![IOTKrb3.png][]

*  AbstractOwnableSynchronizer
 *  AbstractQueuedLongSynchronizer
 *  AbstractQueuedSynchronizer

通常地：**AbstractQueuedSynchronizer简称为AQS**

我们Lock之类的两个常见的锁都是基于它来实现的：

![8HxXHqZ.png][]

那么我们来看看AbstractQueuedSynchronizer到底是什么，看一个类是干什么的**最快途径就是看它的顶部注释**

![162fcd34dd621e32_w_1864_h_4179_f_png_s_799799][]

通读了一遍，可以总结出以下**比较关键**的信息：

*  AQS其实就是一个可以给我们实现锁的**框架**
 *  内部实现的关键是：**先进先出的队列、state状态**
 *  定义了内部类ConditionObject
 *  拥有两种线程模式  
    
    
     *  独占模式
     *  共享模式
 *  在LOCK包中的相关锁(常用的有ReentrantLock、 ReadWriteLock)都是**基于AQS来构建**
 *  一般我们**叫AQS为同步器**

# 二、简单看看AQS #

上面也提到了AQS里边最重要的是状态和队列，我们接下来就看看其源码是怎么样的…

## 2.1同步状态 ##

使用volatile修饰实现线程可见性：

![I0P9YP2.png][]

修改state状态值时使用CAS算法来实现：

![162fcd34d0c54ba4_w_1152_h_441_f_png_s_22899][]

## 2.2先进先出队列 ##

这个队列被称为：CLH队列(三个名字组成)，是一个**双向队列**

![162fcd34d15d5270_w_1088_h_686_f_png_s_32819][]

看看它队列源码的组成：

static final class Node {
    
            // 共享
            static final Node SHARED = new Node();
    
            // 独占
            static final Node EXCLUSIVE = null;
    
            // 线程被取消了
            static final int CANCELLED =  1;
    
            // 后继线程需要唤醒
            static final int SIGNAL    = -1;
    
            // 等待condition唤醒
            static final int CONDITION = -2;
    
            // 共享式同步状态获取将会无条件地传播下去(没看懂)
            static final int PROPAGATE = -3;
    
    
            // 初始为0，状态是上面的几种
            volatile int waitStatus;
    
            // 前置节点
            volatile Node prev;
    
            // 后继节点
            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 ##

获取独占锁的过程就是在acquire定义的，该方法用到了**模板设计模式**，由子类实现的~

![UAeQ5ZF.png][]

> 过程：acquire(int)尝试获取资源，如果获取失败，将线程插入等待队列。插入等待队列后，acquire(int)并没有放弃获取资源，而是根据前置节点状态状态判断是否应该继续获取资源，如果前置节点是头结点，继续尝试获取资源，如果前置节点是SIGNAL状态，就中断当前线程，否则继续尝试获取资源。直到当前线程被park()或者获取到资源，acquire(int)结束。

来源：

*  [https://blog.csdn.net/panweiwei1994/article/details/78769703][https_blog.csdn.net_panweiwei1994_article_details_78769703]

## 2.4release方法 ##

释放独占锁的过程就是在acquire定义的，该方法也用到了**模板设计模式**，由子类实现的~

![ClTPM3M.png][]

> 过程:首先调用子类的tryRelease()方法释放锁,然后唤醒后继节点,在唤醒的过程中,需要判断后继节点是否满足情况,如果后继节点不为且不是作废状态,则唤醒这个后继节点,否则从tail节点向前寻找合适的节点,如果找到,则唤醒.

来源：

*  [https://zhuanlan.zhihu.com/p/27134110][https_zhuanlan.zhihu.com_p_27134110]

# 三、最后 #

总结一下AQS到底是什么吧：

*  **juc包中很多可阻塞的类都是基于AQS构建的**  
    
    
     *  AQS可以说是一个给予实现同步锁、同步器的一个**框架**，很多实现类都在它的的基础上构建的
 *  在AQS中实现了对**等待队列的默认实现**，子类只要重写部分的代码即可实现(**大量用到了模板代码**)

有兴趣的同学可去看源码和下面的链接继续学习，我这里就不讲述了。简简单单把AQS过一遍~

**明天就看Lock显式锁实现咯**~~~

参考资料：

*  [https://blog.csdn.net/panweiwei1994/article/details/78769703][https_blog.csdn.net_panweiwei1994_article_details_78769703]
 *  [https://zhuanlan.zhihu.com/p/27134110][https_zhuanlan.zhihu.com_p_27134110]
 *  [http://cmsblogs.com/?page\_id=111][http_cmsblogs.com_page_id_111]

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[Thread]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI4Njg5MDA5NA==&mid=2247484190&idx=1&sn=ab7301e393aa7762be9ef80d30c5fb7a&chksm=ebd7421fdca0cb09f4a880064a8610416df414ea25284e6d5142ea659e4e7e669632cfed4050#rd
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[8HxXHqZ.png]: https://i.imgur.com/8HxXHqZ.png
[162fcd34dd621e32_w_1864_h_4179_f_png_s_799799]: https://user-gold-cdn.xitu.io/2018/4/25/162fcd34dd621e32?w=1864&h=4179&f=png&s=799799
[I0P9YP2.png]: https://i.imgur.com/I0P9YP2.png
[162fcd34d0c54ba4_w_1152_h_441_f_png_s_22899]: https://user-gold-cdn.xitu.io/2018/4/25/162fcd34d0c54ba4?w=1152&h=441&f=png&s=22899
[162fcd34d15d5270_w_1088_h_686_f_png_s_32819]: https://user-gold-cdn.xitu.io/2018/4/25/162fcd34d15d5270?w=1088&h=686&f=png&s=32819
[UAeQ5ZF.png]: https://i.imgur.com/UAeQ5ZF.png
[https_blog.csdn.net_panweiwei1994_article_details_78769703]: https://blog.csdn.net/panweiwei1994/article/details/78769703
[ClTPM3M.png]: https://i.imgur.com/ClTPM3M.png
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