AQS源码分析 (1).pdf

AQS全称为AbstractQueuedSynchronizer，是java中用于构建锁以及其他同步器的一个框架。在多线程的编程中，同步问题是一个非常重要的问题，而AQS正是为了解决这个问题而生的。 我们需要了解的是AQS的核心思想。AQS利用一个volatile的int型变量state来表示同步状态，通过内置的FIFO队列来完成资源获取线程的排队工作。其中，volatile关键字保证了线程对state变量的可见性，而内置的FIFO队列则保证了线程获取资源的顺序性。 接下来，我们来具体分析一下AQS的源码。AQS中定义了一个名为state的volatile变量，用于表示同步状态。这个变量有三种操作方法：getstate()、setstate()和compareAndSetState()，分别用于获取、设置和原子性地更新同步状态。这三个方法都是被volatile修饰的，保证了操作的原子性。 然后是AQS中的节点(node)和等待队列。AQS中的节点是等待获取资源的线程的抽象表示。每个节点包含一个线程引用、状态标志和指向下一个节点的链接。当线程无法获取资源时，它会把自己作为一个节点加入到等待队列中。 AQS的实现主要分为两种模式：独占模式和共享模式。在独占模式下，只有一个线程可以执行，比如ReentrantLock。在共享模式下，多个线程可以同时执行，比如Semaphore、CountDownLatch。AQS通过模板方法的设计模式，将一些方法定义为final，这些方法可以被子类直接使用，而将一些可以被子类改写的方法定义为protected，这些方法需要被子类提供具体实现。 AQS中的同步器可以被分为两部分：同步队列和条件队列。同步队列用于管理获取同步状态失败的线程，条件队列则用于管理等待某个条件为真的线程。 在同步队列中，所有尝试获取资源失败的线程都会被构造成节点，然后按照FIFO的原则加入到等待队列中。当资源被释放时，队列中的头节点会被唤醒，然后再次尝试获取资源。 在条件队列中，当线程调用条件变量的await()方法时，它会释放当前锁，并加入到条件队列中。当其他线程调用条件变量的signal()或者signalAll()方法时，等待队列中的线程会被唤醒，并重新竞争锁。 AQS为Java中的锁以及其他同步器提供了一个强大的基础框架。通过AQS，我们可以更加方便地实现各种复杂的同步操作，从而提高我们的编程效率。