Java多线程之AQS及其应用

男娘i 2024-03-26 11:45 67阅读 0赞

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AQS（AbstractQueuedSynchronizer）是Java并发编程中重要的一个类，它是Java并发包中的核心类之一，也是实现锁的关键。在这一节，我们将介绍AQS的基本概念和应用。

1.  ### AQS概述 ###

AQS是一个抽象类，它为实现同步器提供了一个框架。它的核心思想是，如果需要实现一种同步器，只需要定义一个继承自AQS的类，实现它提供的一些抽象方法，就可以实现同步器了。

AQS内部维护了一个FIFO的双向队列，用来存放被阻塞的线程。同时，它还有两个重要的状态量，分别是state和exclusiveOwnerThread。其中，state表示同步状态，exclusiveOwnerThread表示持有锁的线程。

AQS提供了两种同步模式：独占模式和共享模式。独占模式下，同步器只能被一个线程持有，比如ReentrantLock；共享模式下，同步器可以被多个线程同时持有，比如CountDownLatch。

1.  ### AQS的应用 ###

###### 2.1 ReentrantLock ######

ReentrantLock是AQS最常用的应用之一。它是一个可重入的互斥锁，支持独占和公平两种模式。ReentrantLock通过继承AQS类来实现锁的功能。在ReentrantLock的实现中，通过修改state和exclusiveOwnerThread两个状态变量来实现加锁和解锁操作。

###### 2.2 CountDownLatch ######

CountDownLatch是另一个AQS的经典应用。它用来实现一个等待其他线程完成的场景。CountDownLatch内部维护了一个计数器，当计数器为0时，await()方法返回。而countDown()方法则用来减少计数器的值。

###### 2.3 Semaphore ######

Semaphore是一个计数信号量。它内部维护了一个计数器，可以通过acquire()方法获取许可证，通过release()方法释放许可证。如果计数器为0，acquire()方法会阻塞，直到其他线程释放许可证。

1.  ### 总结 ###

AQS是Java并发编程中非常重要的一个类，它提供了一个实现同步器的框架。通过继承AQS类，可以实现各种同步器，如锁和信号量等。同时，AQS还提供了两种同步模式：独占模式和共享模式。掌握AQS的原理和应用，对于高级Java程序员来说，是非常重要的。

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