揭秘AQS：Java多线程加锁过程大揭秘

2023-01-20 23:25:31

AQS：Java多线程编程的基石

什么是AQS？

在多线程编程的世界中，AQS（AbstractQueuedSynchronizer）扮演着至关重要的角色。它是一套优雅而高效的同步原语，为开发者提供了构建安全、可靠的多线程应用程序的基石。AQS包含了锁、条件变量和屏障等强大的组件，让开发者能够轻松地处理并发编程的复杂性。

ReentrantLock：AQS的加锁利器

ReentrantLock是Java中常用的可重入锁，它允许一个线程多次获取同一把锁。当我们使用ReentrantLock时，它的内部运作机制正是基于AQS。通过调用AQS的acquire()方法，线程可以获取锁。acquire()方法巧妙地包含了一系列逻辑，确保锁的安全性、公平性和效率。

AQS加锁之旅：层层递进，环环相扣

理解AQS的加锁过程就像踏上一次探索之旅，它包含了三个关键阶段：

尝试获取锁： 线程首先尝试获取锁。如果锁是空闲的，线程可以毫不费力地获取成功，无需等待。但如果锁已被其他线程持有，线程将进入排队状态，耐心等待锁的释放。
排队等待： 进入排队状态的线程会被添加到一个队列中，按先进先出的（FIFO）原则等待锁的释放。这种公平的机制确保了每个线程都有平等的机会获取锁。
获取锁： 当锁被释放时，队列中的第一个线程将幸运地获得锁，并继续执行。如果队列中有多个线程在翘首以盼，它们将按照FIFO的顺序依次获取锁。

代码示例：AQS加锁过程的实践

为了更深入地了解AQS加锁过程，让我们通过代码示例来体验它的实际运作：

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class AqsDemo {

    private static ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

    public static void main(String[] args) {
        // 线程1尝试获取锁
        Thread thread1 = new Thread(() -> {
            lock.lock();
            try {
                // 临界区代码
                System.out.println("Thread1获取锁成功");
            } finally {
                // 释放锁
                lock.unlock();
            }
        });

        // 线程2尝试获取锁
        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            lock.lock();
            try {
                // 临界区代码
                System.out.println("Thread2获取锁成功");
            } finally {
                // 释放锁
                lock.unlock();
            }
        });

        // 启动线程
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}