AQS：并发编程利刃，探秘其源码流程

2023-09-16 03:39:45

AQS 简介

AQS 全称是 AbstractQueuedSynchronizer，是一个抽象队列同步器，它提供了一种用于构建锁和其他同步组件的基本框架。AQS 的核心思想是使用一个队列来管理线程之间的同步，该队列称为同步队列（Sync Queue）。当一个线程试图获取锁时，如果锁已被其他线程持有，则该线程将被加入到同步队列中，并等待锁的释放。当锁被释放时，AQS 将唤醒同步队列中的第一个线程，并将其置于运行状态。

AQS 的源码流程分析

AQS 的源码流程主要包含以下几个方面：

队列结构： AQS 使用一个队列来管理线程之间的同步，该队列称为同步队列（Sync Queue）。同步队列是一个双向链表，它允许线程在队列中进行插入和删除操作。
状态维护： AQS 使用一个整型变量来维护锁的状态，该变量称为状态值（State Value）。状态值可以取不同的值，表示锁的不同状态，例如，0 表示锁未被持有，1 表示锁已被持有，负数表示锁正在被多个线程争用。
获取锁： 当一个线程试图获取锁时，它将调用 AQS 的 acquire() 方法。acquire() 方法首先尝试直接获取锁，如果锁已被其他线程持有，则该线程将被加入到同步队列中，并等待锁的释放。
释放锁： 当一个线程释放锁时，它将调用 AQS 的 release() 方法。release() 方法将从同步队列中唤醒一个等待线程，并将其置于运行状态。
等待锁： 当一个线程等待锁时，它将调用 AQS 的 await() 方法。await() 方法将该线程加入到同步队列中，并使该线程进入等待状态。当锁被释放时，AQS 将唤醒同步队列中的第一个线程，并将其置于运行状态。

AQS 的应用场景

AQS 被广泛应用于各种并发数据结构和同步工具的实现中，例如：

ReentrantLock： ReentrantLock 是 Java 中一种可重入锁，它允许一个线程多次获取同一个锁，而不会造成死锁。ReentrantLock 的实现使用了 AQS。
CountDownLatch： CountDownLatch 是 Java 中一种同步工具类，它允许一个线程等待其他多个线程完成任务。CountDownLatch 的实现使用了 AQS。
Semaphore： Semaphore 是 Java 中一种同步工具类，它允许限制同时访问共享资源的线程数量。Semaphore 的实现使用了 AQS。