从AQS角度洞悉Java并发编程奥秘

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2023-01-29 13:38:12

AQS：Java并发编程的基石

在Java并发编程的世界里，同步和互斥至关重要，而AbstractQueuedSynchronizer（AQS）框架则是它们的基石。它提供了一套基本机制，让你轻松构建各种同步器，从锁到同步队列，再到屏障。

AQS的工作原理

AQS的工作原理很简单：维护一个共享的内部状态，并提供原子操作来修改它。通过这种方式，AQS可以协调多个线程对共享资源的访问，确保数据的一致性和完整性。

AQS的主要特性

AQS拥有强大的特性：

可重入性： 允许线程多次获取同一把锁，避免死锁。
公平性： 确保线程按照请求顺序获取锁，防止饥饿现象。
非公平性： 允许线程以非先进先出的顺序获取锁，提高性能。
同步队列： 允许线程排队等待访问共享资源，支持各种队列策略。
阻塞队列： 允许线程在等待共享资源时阻塞，支持不同的阻塞策略。

AQS的应用场景

AQS广泛应用于并发编程，包括：

锁：构建可重入锁、互斥锁、读写锁等。
同步队列： 构建阻塞队列、无界队列、优先级队列等。
屏障： 构建循环屏障、倒数屏障等。

AQS与其他同步器的对比

与其他同步器相比，AQS的优势在于：

通用性强： 提供了一套通用同步机制，可构建多种同步器。
可扩展性好： 可轻松扩展以满足不同需求。
性能优异： 经过优化，即使在高并发场景下也能保持高性能。

代码示例

import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class AQSExample {
    private static Lock lock = new ReentrantLock();

    public static void main(String[] args) {
        Thread thread1 = new Thread(() -> {
            lock.lock();
            try {
                System.out.println("Thread 1 acquired the lock.");
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                lock.unlock();
                System.out.println("Thread 1 released the lock.");
            }
        });

        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            lock.lock();
            try {
                System.out.println("Thread 2 acquired the lock.");
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                lock.unlock();
                System.out.println("Thread 2 released the lock.");
            }
        });

        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}