一、什么是AQS

AQS(AbstractQueuedSynchronize：隊列同步器)是用來構建鎖或者其他同步組件的基礎框架，很多同步類都是在它的基礎上實現(xiàn)的，比如常用的ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock、CountDownLatch、Semaphore。

二、實現(xiàn)原理

在AQS內(nèi)部，定義了一個 volatile int state 變量來標識同步狀態(tài)，通過改變state的狀態(tài)來控制對共享資源的訪問，根據(jù)不同的實現(xiàn)，state可以表示不同的狀態(tài)，例如：在?ReentrantLock中它表示擁有該鎖的線程請求了多少次該鎖；在?Semaphore 中表示剩余的許可數(shù)，在?FutureTask中表示任務的狀態(tài)(尚未開始、運行、完成和取消)。同時定義了一個 FIFO 隊列維護爭用資源時被阻塞的線程，當線程嘗試獲取鎖時，如果鎖已經(jīng)被占用，那么該線程就會被構造成一個Node節(jié)點放到同步隊列的尾部；隊列的頭節(jié)點是成功獲取鎖的節(jié)點，當頭節(jié)點線程釋放鎖時，會喚醒后面的節(jié)點并釋放當前頭節(jié)點的引用。

AQS主要通過繼承的方式來使用，子類通過繼承AQS并實現(xiàn)它的抽象方法來定義state變量的具體的訪問規(guī)則，從而可以實現(xiàn)不同類型的同步組件。AQS定義了兩種資源共享的方式：獨占式和共享式。

獨占式：同時只有一個線程能訪問該共享資源。

共享式：多個線程可以同時訪問該共享資源。

AQS中可重寫的方法如下：

protected boolean tryAcquire(int arg)：獨占式獲取同步狀態(tài)，成功則返回true，失敗則返回false。先查詢同步狀態(tài)并判斷同步狀態(tài)是否符合預期，然后再進行CAS設置同步狀態(tài)。

protected boolean tryRelease(int arg)：獨占式釋放同步狀態(tài)，成功則返回true，失敗則返回false。等待獲取同步狀態(tài)的線程將有機會獲取同步狀態(tài)。

protected int tryAcquireShared(int arg)：共享式獲取同步狀態(tài)，返回大于等于0的值，表示成功，該值表示剩余可用資源數(shù)，小于0則表示獲取失敗。

protected boolean tryReleaseShared(int arg)：共享式釋放同步狀態(tài)，如果釋放后允許喚醒后續(xù)等待結點返回true，否則返回false。

protected boolean isHeldExclusively()：當前同步器是否在獨占模式下被線程占用，只在 AbstractQueuedSynchronizer.ConditionObject 的方法內(nèi)進行內(nèi)部調(diào)用，不使用Condition可以不重寫。

AQS自身沒有實現(xiàn)任何同步接口，為了保證對state的訪問修改操作是安全的，重寫AQS指定的方法時，需要使用它提供的如下3個方法來訪問或修改同步狀態(tài)：

getState()：獲取當前同步狀態(tài)。

setState(int newState)：設置當前同步狀態(tài)。

compareAndSetState(int expect,int update)：使用CAS設置當前狀態(tài)，該方法能夠保證狀態(tài)設置的原子性。

AQS是實現(xiàn)鎖(同步組件)的關鍵，它在底層對同步狀態(tài)管理、線程的排隊、等待與喚醒做了實現(xiàn)，簡化鎖的實現(xiàn)。AQS是基于模板方法模式設計的，使用時需要繼承AQS并重寫對應的方法，再將其組合在同步組件中，當使用同步組件訪問共享資源時，調(diào)用AQS提供的模板方法，然后模板方法會調(diào)用重寫的方法。

原文：https://www.cnblogs.com/Mr-XiaoLiu/p/9985408.html

總結

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