揭秘 AQS 不为人知的细节

大家好，我是阿轩。今天我们来剖析一下 AQS 的源码。说到 AQS，我们的第一反应就是 ReentrantLock，CountDownLatch，Semaphore 等等这些并发组件，他们都是基于 AQS 实现的。那 AQS 到底是什么呢？它有什么作用呢？今天我们就来一探究竟。

AQS 简介

AQS（AbstractQueuedSynchronizer）是 Java 并发编程的基础，它提供了一套用于构建锁和同步器的数据结构和算法。AQS 引入了队列的概念，将等待获取锁的线程组织成一个队列，并提供了公平锁和非公平锁两种实现方式。AQS 还提供了很多其他功能，比如条件变量、信号量和栅栏等。

AQS 的基本原理

AQS 的核心数据结构是一个队列，它将等待获取锁的线程组织成一个队列。队列的头部是当前持有锁的线程，队列的尾部是等待获取锁的线程。当一个线程想要获取锁时，它会先尝试获取锁。如果锁已经被其他线程持有，那么它就会加入队列的尾部，并等待锁的释放。当锁被释放时，队列头部的线程就会获取锁，并执行相应的操作。

AQS 的实现方式

AQS 的实现方式非常巧妙，它使用了一个叫做 state 的变量来表示锁的状态。state 变量是一个 int 类型的变量，它可以取不同的值来表示不同的锁状态。比如，当锁被释放时，state 的值为 0；当锁被一个线程持有时，state 的值为 1；当锁被多个线程等待时，state 的值为大于 1 的正整数。

AQS 还使用了一个叫做 waiters 的队列来存储等待获取锁的线程。waiters 队列是一个双向链表，它可以高效地插入和删除线程。当一个线程想要获取锁时，它会先尝试获取锁。如果锁已经被其他线程持有，那么它就会加入 waiters 队列的尾部，并等待锁的释放。

AQS 的应用场景

AQS 可以用于构建各种各样的锁和同步器，比如 ReentrantLock，CountDownLatch，Semaphore 等等。这些锁和同步器都可以用来控制线程的访问和同步。AQS 还可以用于构建其他并发组件，比如条件变量、屏障和读写锁等。

AQS 与其他并发组件的比较

AQS 是 Java 并发编程的基础，它提供了很多强大的功能。与其他并发组件相比，AQS 有以下几个优点：

• 灵活性强： AQS 可以用于构建各种各样的锁和同步器，它可以满足不同的并发需求。
• 性能优异： AQS 的实现非常高效，它可以提供很高的性能。
• 可扩展性好： AQS 可以很容易地扩展，以满足不断增长的并发需求。

总结

AQS 是 Java 并发编程的基础，它提供了一套用于构建锁和同步器的数据结构和算法。AQS 的基本原理是使用队列来组织等待获取锁的线程，并提供了公平锁和非公平锁两种实现方式。AQS 可以用于构建各种各样的锁和同步器，比如 ReentrantLock，CountDownLatch，Semaphore 等等。与其他并发组件相比，AQS 具有灵活性强、性能优异和可扩展性好等优点。