JAVA中AQS详解

朴灿烈づ我的快乐病毒、 2022-02-05 10:45 208阅读 0赞

ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock底层都是基于AQS来实现的。

那么AQS的全称是什么呢？**AbstractQueuedSynchronizer，抽象队列同步器**。ReentrantLock内部包含了一个AQS对象，也就是

AbstractQueuedSynchronizer类型的对象。这个AQS对象就是ReentrantLock可以实现加锁和释放锁的关键性的核心组件。

### **ReentrantLock加锁和释放锁的底层原理** ###

如果有一个线程过来尝试用ReentrantLock的lock()方法进行加锁，会发生什么事情呢？

很简单，这个AQS对象内部有一个核心的变量叫做**state**，是int类型的，代表了**加锁的状态**。初始状态下，这个state的值是0。

另外，这个AQS内部还有一个**关键变量**，用来记录**当前加锁的是哪个线程**，初始化状态下，这个变量是null。

接着线程1跑过来调用ReentrantLock的lock()方法尝试进行加锁，这个加锁的过程，直接就是用CAS操作将state值从0变为1。

一旦线程1加锁成功了之后，就可以设置当前加锁线程是自己。

其实看到这儿，大家应该对所谓的AQS有感觉了。说白了，就是并发包里的一个核心组件，里面有state变量、加锁线程变量等核心的东西，维护了加锁状态。

你会发现，ReentrantLock这种东西只是一个外层的API，**内核中的锁机制实现都是依赖AQS组件的**。

这个ReentrantLock之所以用Reentrant打头，意思就是他是一个可重入锁。

可重入锁的意思，就是你可以对一个ReentrantLock对象多次执行lock()加锁和unlock()释放锁，也就是可以对一个锁加多次，叫做可重入加锁。

大家看明白了那个state变量之后，就知道了如何进行可重入加锁！

其实每次线程1可重入加锁一次，会判断一下当前加锁线程就是自己，那么他自己就可以可重入多次加锁，每次加锁就是把state的值给累加1，别的没啥变化。

接着，如果线程1加锁了之后，线程2跑过来加锁会怎么样呢？

**我们来看看锁的互斥是如何实现的？**线程2跑过来一下看到，哎呀！state的值不是0啊？所以CAS操作将state从0变为1的过程会失败，因为state的值当前为1，说明已经有人加锁了！

接着线程2会看一下，是不是自己之前加的锁啊？当然不是了，**“加锁线程”**这个变量明确记录了是线程1占用了这个锁，所以线程2此时就是加锁失败。

接着，线程2会将自己放入AQS中的一个等待队列，因为自己尝试加锁失败了，此时就要将自己放入队列中来等待，等待线程1释放锁之后，自己就可以重新尝试加锁了

所以大家可以看到，AQS是如此的核心！AQS内部还有一个等待队列，专门放那些加锁失败的线程！

接着，线程1在执行完自己的业务逻辑代码之后，就会释放锁！**他释放锁的过程非常的简单**，就是将AQS内的state变量的值递减1，如果state值为0，则彻底释放锁，会将“加锁线程”变量也设置为null！

接下来，会从**等待队列的队头唤醒线程2重新尝试加锁。**

好！线程2现在就重新尝试加锁，这时还是用CAS操作将state从0变为1，此时就会成功，成功之后代表加锁成功，就会将state设置为1。

此外，还要把**“加锁线程”**设置为线程2自己，同时线程2自己就从等待队列中出队了。

### 总结： ###

OK，本文到这里为止，基本借着ReentrantLock的加锁和释放锁的过程，给大家讲清楚了其底层依赖的AQS的核心原理。

基本上大家把这篇文章看懂，以后再也不会担心面试的时候被问到：谈谈你对AQS的理解这种问题了。

其实一句话总结**AQS就是一个并发包的基础组件，用来实现各种锁，各种同步组件的。****它包含了state变量、加锁线程、等待队列等并发中的核心组件。**

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