AQS簡簡單單過一遍

EasonTyler 發(fā)布于2019-08-15 15:42 / 1588人閱讀

摘要：我在面試題中也見過他的身影，但一直不知道是什么東西。直到當前線程被或者獲取到資源，結(jié)束。簡簡單單把過一遍明天就看顯式鎖實現(xiàn)咯參考資料如果文章有錯的地方歡迎指正，大家互相交流。為了大家方便，剛新建了一下群，大家也可以去交流交流。

前言

回顧前面：

多線程三分鐘就可以入個門了！

Thread源碼剖析

多線程基礎必要知識點！看了學習多線程事半功倍

Java鎖機制了解一下

只有光頭才能變強！

本來我是打算在這章節(jié)中寫Lock的子類實現(xiàn)的，但看到了AQS的這么一個概念，可以說Lock的子類實現(xiàn)都是基于AQS的。

AQS我在面試題中也見過他的身影，但一直不知道是什么東西。所以本篇我就來講講AQS這個玩意吧，至少知道它的概念是什么，對吧~

那么接下來我們就開始吧~

一、AQS是什么？

首先我們來普及一下juc是什么：juc其實就是包的縮寫(java.util.concurrnt)

不要被人家唬到了，以為juc是什么一個牛逼的東西。其實指的是包而已~

我們可以發(fā)現(xiàn)lock包下有三個抽象的類：

AbstractOwnableSynchronizer

AbstractQueuedLongSynchronizer

AbstractQueuedSynchronizer

通常地：AbstractQueuedSynchronizer簡稱為AQS

我們Lock之類的兩個常見的鎖都是基于它來實現(xiàn)的：

那么我們來看看AbstractQueuedSynchronizer到底是什么，看一個類是干什么的最快途徑就是看它的頂部注釋

通讀了一遍，可以總結(jié)出以下比較關鍵的信息：

AQS其實就是一個可以給我們實現(xiàn)鎖的框架

內(nèi)部實現(xiàn)的關鍵是：先進先出的隊列、state狀態(tài)

定義了內(nèi)部類ConditionObject

擁有兩種線程模式

獨占模式

共享模式

在LOCK包中的相關鎖(常用的有ReentrantLock、 ReadWriteLock)都是基于AQS來構(gòu)建

一般我們叫AQS為同步器

二、簡單看看AQS

上面也提到了AQS里邊最重要的是狀態(tài)和隊列，我們接下來就看看其源碼是怎么樣的...

2.1同步狀態(tài)

使用volatile修飾實現(xiàn)線程可見性：

修改state狀態(tài)值時使用CAS算法來實現(xiàn)：

2.2先進先出隊列

這個隊列被稱為：CLH隊列(三個名字組成)，是一個雙向隊列

看看它隊列源碼的組成：

    static final class Node {
     
        // 共享
        static final Node SHARED = new Node();
      
        // 獨占
        static final Node EXCLUSIVE = null;

        // 線程被取消了
        static final int CANCELLED =  1;
  
        // 后繼線程需要喚醒
        static final int SIGNAL    = -1;
      
        // 等待condition喚醒
        static final int CONDITION = -2;
      
        // 共享式同步狀態(tài)獲取將會無條件地傳播下去(沒看懂)
        static final int PROPAGATE = -3;

        
        // 初始為0，狀態(tài)是上面的幾種
        volatile int waitStatus;

        // 前置節(jié)點
        volatile Node prev;

        // 后繼節(jié)點
        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

獲取獨占鎖的過程就是在acquire定義的，該方法用到了模板設計模式，由子類實現(xiàn)的~

過程：acquire(int)嘗試獲取資源，如果獲取失敗，將線程插入等待隊列。插入等待隊列后，acquire(int)并沒有放棄獲取資源，而是根據(jù)前置節(jié)點狀態(tài)狀態(tài)判斷是否應該繼續(xù)獲取資源，如果前置節(jié)點是頭結(jié)點，繼續(xù)嘗試獲取資源，如果前置節(jié)點是SIGNAL狀態(tài)，就中斷當前線程，否則繼續(xù)嘗試獲取資源。直到當前線程被park()或者獲取到資源，acquire(int)結(jié)束。

來源：

https://blog.csdn.net/panweiwei1994/article/details/78769703

2.4release方法

釋放獨占鎖的過程就是在acquire定義的，該方法也用到了模板設計模式，由子類實現(xiàn)的~

過程:首先調(diào)用子類的tryRelease()方法釋放鎖,然后喚醒后繼節(jié)點,在喚醒的過程中,需要判斷后繼節(jié)點是否滿足情況,如果后繼節(jié)點不為且不是作廢狀態(tài),則喚醒這個后繼節(jié)點,否則從tail節(jié)點向前尋找合適的節(jié)點,如果找到,則喚醒.

來源：

https://zhuanlan.zhihu.com/p/27134110

三、最后

總結(jié)一下AQS到底是什么吧：

juc包中很多可阻塞的類都是基于AQS構(gòu)建的

AQS可以說是一個給予實現(xiàn)同步鎖、同步器的一個框架，很多實現(xiàn)類都在它的的基礎上構(gòu)建的

在AQS中實現(xiàn)了對等待隊列的默認實現(xiàn)，子類只要重寫部分的代碼即可實現(xiàn)(大量用到了模板代碼)

有興趣的同學可去看源碼和下面的鏈接繼續(xù)學習，我這里就不講述了。簡簡單單把AQS過一遍~

明天就看Lock顯式鎖實現(xiàn)咯~~~

參考資料：

https://blog.csdn.net/panweiwei1994/article/details/78769703

https://zhuanlan.zhihu.com/p/27134110

http://cmsblogs.com/?page_id=111

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