AQS

﹏ヽ暗。殇╰゛Y 2022-11-09 03:55 182阅读 0赞

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AQS抽象的队列同步器，AQS定义了一套多线程访问共享资源的同步器框架，许多同步类实现都依赖于它，如常用的ReentrantLock/Semaphore/CountDownLatch  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzczNjA4NA_size_16_color_FFFFFF_t_70]首先AQS维护了一个volatile 修饰的state和一个FIFO的同步队列（多线程争用资源被阻塞时会进入此队列），state的作用主要是用来表示当前锁的一个状态。这里volatile是核心关键词，具体volatile的语义，在此不述。state的访问方式有三种:

getState()	// 获得state
    setState()	//设置state
    compareAndSetState()	//cas自旋设置state

AQS定义两种资源共享方式：Exclusive（独占，只有一个线程能执行，如ReentrantLock）和Share（共享，多个线程可同时执行，如Semaphore/CountDownLatch）。  
　　不同的自定义同步器争用共享资源的方式也不同。自定义同步器在实现时只需要实现共享资源state的获取与释放方式即可，至于具体线程等待队列的维护（如获取资源失败入队/唤醒出队等），AQS已经在顶层实现好了。自定义同步器实现时主要实现以下几种方法：

isHeldExclusively()：该线程是否正在独占资源。只有用到condition才需要去实现它。
    tryAcquire(int)：独占方式。尝试获取资源，成功则返回true，失败则返回false。
    tryRelease(int)：独占方式。尝试释放资源，成功则返回true，失败则返回false。
    tryAcquireShared(int)：共享方式。尝试获取资源。负数表示失败；0表示成功，但没有剩余可用资源；正数表示成功，且有剩余资源。
    tryReleaseShared(int)：共享方式。尝试释放资源，如果释放后允许唤醒后续等待结点返回true，否则返回false。

**以ReentrantLock举例**  
初始为0表示当前是没有线程获得锁的状态，例如当A线程调用lock()时，会调用tryAcquire()来独占该锁并将state+1，此后，其他线程再tryAcquire()时就会失败，直到A线程unlock()到state=0（即释放锁）为止，直到线程调用unlock()释放锁，并且state为0时，其他线程才可以获得该锁，当然锁释放之前A线程是可以继续获得锁的，并且每次重复获得state+1,这就是可重入锁的实现原理，当然A线程释放锁需要释放到state为0为止其他线程才可以获得锁。  
**再以CountDownLunch举例**  
任务分为N个子线程去执行，state也初始化为N（注意N要与线程个数一致）。这N个子线程是并行执行的，每个子线程执行完后countDown()一次，state会CAS减1。等到所有子线程都执行完后(即state=0)，会unpark()主调用线程，然后主调用线程就会从await()函数返回，继续后余动作。

private volatile int state;

# 2 #

acquire(int)  
　　此方法是独占模式下线程获取共享资源的顶层入口。如果获取到资源，线程直接返回，否则进入等待队列，直到获取到资源为止，且整个过程忽略中断的影响。这也正是lock()的语义，当然不仅仅只限于lock()。获取到资源后，线程就可以去执行其临界区代码了。下面是acquire()的源码：

public final void acquire(int arg) { 
        if (!tryAcquire(arg) &&
            acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))
            selfInterrupt();
    }

1.  tryAcquire()尝试直接去获取资源，如果成功则直接返回（这里体现了非公平锁，每个线程获取锁时会尝试直接抢占加塞一次，而CLH队列中可能还有别的线程在等待）；
2.  addWaiter()将该线程加入等待队列的尾部，并标记为独占模式；
3.  acquireQueued()使线程阻塞在等待队列中获取资源，一直获取到资源后才返回。如果在整个等待过程中被中断过，则返回true，否则返回false。
4.  如果线程在等待过程中被中断过，它是不响应的。只是获取资源后才再进行自我中断selfInterrupt()，将中断补上。

[学习的博客并引用过来记录一下http://www.cnblogs.com/waterystone/p/4920797.html][http_www.cnblogs.com_waterystone_p_4920797.html]

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[http_www.cnblogs.com_waterystone_p_4920797.html]: http://www.cnblogs.com/waterystone/p/4920797.html