抽象隊(duì)列同步器 AbstractQueuedSynchronizer，是一個(gè)用于構(gòu)建鎖、同步器、協(xié)作的工具類或者框架。

AQS的源碼還是比較復(fù)雜的，所以應(yīng)該先理解其作用，場(chǎng)景，再去理解他的結(jié)構(gòu)，原理。

為什么要有AQS？
我們學(xué)過(guò)的ReentrantLock和semaphore都有共同點(diǎn)，類似個(gè)閘門，只允許一定數(shù)量的線程通過(guò)。還都是同步的，底層都是AQS.
他們的原理里都有個(gè)繼承AQS的內(nèi)部類

AQS的比喻 — 面試
一群人去面試，HR要安排簽到、叫號(hào)、先來(lái)后到等工作，其實(shí)就類似與AQS。
而面試官不用關(guān)心兩個(gè)面試者是否號(hào)碼沖突，也不用管他們的排隊(duì)等待，也不用管叫號(hào)喚醒這些都交給AQS去做。

面試官只要說(shuō)出自己的需求如群面還是單面，如信號(hào)量類似于單面進(jìn)一個(gè)出一個(gè)，CountDownLatch是群面，等人都到齊了才開始。剩下的喚醒啥的都交給HR。

總結(jié)來(lái)說(shuō)AQS的工作：

• 同步狀態(tài)state的原子性管理，基于state控制線程的入隊(duì)阻塞與喚醒
• 阻塞隊(duì)列的管理
  有了AQS我們可以只用關(guān)注業(yè)務(wù)邏輯，甚至可以自己實(shí)現(xiàn)自己的線程協(xié)作類

java中AQS的實(shí)現(xiàn)類：
主要是線程池里的Worker、Reentrantlock里的公平非公平鎖、讀寫鎖里的公平非公平鎖、Semphore里的公平非公平鎖、CountDownLatch里的鎖。

AQS源碼原理

1. state 同步狀態(tài)

private volatile int state; //使用系統(tǒng)的CAS指令來(lái)實(shí)現(xiàn)compareAndSetState方法

state在每個(gè)實(shí)現(xiàn)類里的意義都不同：

• 在Semaphore表示剩余的許可證數(shù)量
• 在CountDownLatch里代表還需要倒數(shù)的數(shù)量
• 在ReenTrantLock里代表鎖的占用情況，如可重入計(jì)數(shù)，0表示不被任何線程占有。

2. 控制線程搶鎖和配合的FIFO隊(duì)列

AQS會(huì)維護(hù)一個(gè)等待的線程隊(duì)列 ，把線程都放到這個(gè)隊(duì)列里，AQS進(jìn)行排隊(duì)管理。

當(dāng)多個(gè)線程爭(zhēng)用同一把鎖的時(shí)候，必須有排隊(duì)機(jī)制將那些沒(méi)有拿到鎖的線程串在一起；當(dāng)鎖釋放的時(shí)候，鎖管理器就會(huì)挑選一個(gè)線程來(lái)占有這個(gè)剛釋放的鎖

3. 需要子類去實(shí)現(xiàn)的獲取、釋放等方法

AQS里有很多protected修飾的方法，需要子類自定義實(shí)現(xiàn)的

獲取方法：
需要依賴state變量，經(jīng)常會(huì)阻塞。比如ReenTrantLock看state不是0就阻塞等待

釋放方法：
在Semaphore，釋放就是release方法，作用是釋放一個(gè)許可證
在CountDownLatch里，釋放就是countDown方法 ，作用倒數(shù)一個(gè)數(shù)即state-1

自己實(shí)現(xiàn)一個(gè)AQS

寫一個(gè)類，想好協(xié)作的邏輯，實(shí)現(xiàn)獲取/釋放方法。

然后內(nèi)部寫一個(gè)類繼承AbstractQueuedSynchronizer，最后根據(jù)想實(shí)現(xiàn)的是一個(gè)獨(dú)占，就重寫TryAcquire/TryRelease，共享的就實(shí)現(xiàn)TryAcquireShared/TryReleaseShared，

在第一步里的獲取和釋放方法里去調(diào)用內(nèi)部類的acquire、release或者shared方法。

/*** 這是一個(gè)類似于CountDownLatch的閂鎖類，只不過(guò)個(gè)數(shù)為1，只需要觸發(fā)signal即可。* 因?yàn)殚V鎖是共享性的，所以它使用shared獲取和釋放方法* <p>* 代碼取自AQS源碼注釋中舉例*/ public class OneShotLatch {private Sync sync = new Sync();public void await() throws InterruptedException {// 調(diào)用AQS的acquireShared，這里的參數(shù)沒(méi)有使用到，實(shí)際沒(méi)啥意義sync.acquireSharedInterruptibly(1);}public void signal() {// 調(diào)用AQS的releaseSharedsync.releaseShared(1);}private static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {/*** if (tryAcquireShared(arg) < 0)* doAcquireSharedInterruptibly(arg);** @return -1就會(huì)進(jìn)入阻塞隊(duì)列，1就是獲取鎖成功*/@Overrideprotected int tryAcquireShared(int arg) {// state int默認(rèn)是0，不等于0說(shuō)明release方法被執(zhí)行了// 線程這里getState()不是0，就返回1，根據(jù)代碼就不會(huì)進(jìn)入阻塞隊(duì)列，就相當(dāng)于獲取到鎖了return getState() != 0 ? 1 : -1;}/*** @return true代表應(yīng)該喚醒隊(duì)列中的線程了，false代表還沒(méi)放閘應(yīng)該進(jìn)入阻塞隊(duì)列等待*/@Overrideprotected boolean tryReleaseShared(int arg) {setState(1);return true;}}public static void main(String[] args) {OneShotLatch oneShotLatch = new OneShotLatch();for (int i = 0; i < 10; i++) {new Thread(() -> {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 嘗試獲取latch。。。。");try {oneShotLatch.await();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 開閘放行");}).start();}try {Thread.sleep(3000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}// 開閘，不像countDownLatch需要每個(gè)線程倒數(shù)oneShotLatch.signal();} }

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的AQS简单学习的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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