java并发：AQS的简单理解

Posted 2020-11-24 expiator

简介:

AQS全称 AbstractQueuedSynchronizer，提供了一个基于FIFO(先进先出)队列，可以用于构建锁或者其他相关同步装置的基础框架。

ReentrantLock、Semaphore、CountDownLatch、FutrueTask，这些都是基于AQS构建的。

而AQS是基于volatile变量的读/写和CAS( 也就是compareAndSet()方法 )实现的。

volatile可以保证并发中的可见性，还可以禁止指令重排序。CAS，用于管理对共享数据的并发访问。

状态信息state：

AQS的子类通过继承AQS并实现它的方法来管理其状态，管理的方式就是通过类似acquire()和release()的方式来操纵状态。

acquire()获取状态、维护状态。release()释放状态。

AQS这个同步器利用了一个int整数来表示状态信息。

状态信息state用volatile修饰，可以通过getState()，setState()以及compareAndSetState()等方法来进行操作。

状态信息state在不同的AQS子类中有不同的含义，比如在信号量Semaphore中，每次acquire()就会使state减一，而每次release()就会使state加一。

在其他的子类中，acquire()、release()具体含义也是不同的。

FIFO队列：

内部的FIFO队列通过内部类Node实现。

队列中的元素Node就是保存着线程引用和线程状态的容器，每个线程对同步器的访问，都可以看做是队列中的一个节点。

Node类的结构如下：

int waitStatus     表示节点的状态。其中包含的状态有：

•     CANCELLED，值为1，表示当前的线程被取消；
•     SIGNAL，值为-1，表示当前节点的后继节点包含的线程需要运行，也就是unpark；
•     CONDITION，值为-2，表示当前节点在等待condition，也就是在condition队列中；
•     PROPAGATE，值为-3，表示当前场景下后续的acquireShared能够得以执行值为0，表示当前节点在sync队列中，等待着获取锁。

Node prev     前驱节点，比如当前节点被取消，那就需要前驱节点和后继节点来完成连接。
Node next     后继节点。
Node nextWaiter     存储condition队列中的后继节点。
Thread thread     入队列时的当前线程。

ConditionObject:

 而另一个内部类ConditionObject实现了Condition接口，并且实现了其中的await(),signal(),signalALL()等方法。
 ConditionObject主要是为并发编程中的同步提供了等待通知的实现方式，可以在不满足某个条件的时候挂起线程等待。直到满足某个条件的时候在唤醒线程。

 

参考博客：

大白话聊聊对AQS的理解。

http://ifeve.com/introduce-abstractqueuedsynchronizer/