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AQS 介绍

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什么是AQS

AQS(AbstractQueuedSynchronizer)是Java并发包(java.util.concurrent)中的一个基础框架,用于构建锁和同步器。AQS提供了一种基于FIFO(先进先出)队列的机制,用于管理同步状态、线程的排队和阻塞。许多并发工具类(如ReentrantLock、Semaphore、CountDownLatch等)都是基于AQS实现的。

AQS的核心概念

  • 同步状态(state):AQS通过一个整数来表示同步状态。具体同步器的语义通过继承AQS并重写相关方法来实现。
  • 等待队列(wait queue):AQS维护一个FIFO队列,记录那些获取同步状态失败的线程。每个线程在队列中都是一个节点(Node),这些节点会被挂起并等待唤醒。
  • 独占模式(exclusive mode)和共享模式(shared mode):AQS支持独占和共享两种模式:
  • 独占模式:只有一个线程能获取同步状态。例如,ReentrantLock。
  • 共享模式:多个线程可以共享同步状态。例如,Semaphore。

AQS的工作原理

AQS通过一个FIFO队列管理被阻塞的线程,具体步骤如下:

  1. 获取同步状态:
    • 如果成功,线程可以继续执行。
    • 如果失败,线程被放入等待队列,并进入阻塞状态。
  2. 释放同步状态:
    • 释放同步状态后,会唤醒等待队列中的一个或多个线程,让它们尝试获取同步状态。

其它文章描述的原理

AQS 核心思想是,如果被请求的共享资源空闲,则将当前请求资源的线程设置为有效的工作线程,并且将共享资源设置为锁定状态。

如果被请求的共享资源被占用,那么就需要一套线程阻塞等待以及被唤醒 时锁分配的机制,这个机制 AQS 是用 CLH 队列锁实现的,即将暂时获取不到锁的线程加入到队列中。