AQS 全称:AbstractQueuedSynchronizer,它是java培训学习中JUC并发工具包中 ReentrantLock 、CountDownLatch、CyclicBarrier等这些类的底层实现。此篇咱们次要通过ReentrantLock的应用来大体理解AQS底层代码设计原理,不对源码具体赘述。只有对整体的设计方向有清晰理解,再去追踪源码便不是什么难事。浏览本篇之前,须要大家对ReentrantLock 的API有肯定理解。
ReentrantLock的lock、await办法底层逻辑
在应用ReentrantLock进行代码块同步,个别都会有如下写法:
1ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true);
2Condition condition = lock.newCondition();
3
4try{
5 lock.lock();
6 //.....
7 condition.await();
8
9 }finally{
10 lock.unlock();
11 }
假如 T1 时刻有10个线程调用同一个ReentrantLock实例的lock()办法, 线程1 先获取锁胜利,紧接着线程2 调用lock()办法,发现获取锁失败(通过CAS操作对状态位进行标记),则线程2被封装成Node节点放入AQS双向队列中,并调用LockSupport.park()阻塞挂起。同样的线程3,线程4,…线程10 也阻塞挂起退出队列中。至此在t1时刻 AQS的队列如图1-1:

图1-1
T4 时刻线程1执行结束,调用unlock()办法开释锁并从AQS队列中取出哨兵节点的下一节点,也就是此刻的线程2,并唤醒该线程。线程2再次尝试获取锁,如果锁获取胜利将继续执行线程2代码。如果失败会被再次封装成Node节点放入AQS队列中去。看到这里大家可能会有疑难:为什么线程1的锁开释完后唤醒的是线程2,而不是线程3 或者线程 4 呢?这里是因为偏心锁与非偏心锁的起因,如果采纳了偏心锁那么将依照先进先出的准则让线程去抢占锁,而非偏心锁没有先后顺序的限度。对于ReentrantLock能够通过构造函数的参数进行指定,默认它采纳的是非偏心锁。
Lock 与 Condition联合应用又是什么样的原理呢?
咱们紧接着下面的剖析,线程T1时刻获取锁胜利后,在T2时刻调用了condition.await()办法时会产生以下4件事件:

  1. 开释锁(通过CAS操作对状态为进行标记)
  2. 阻塞挂起线程1
  3. 线程1封装成Node节点放入条件队列中(留神:此处条件队列和AQS队列不是一回事)
  4. 唤醒AQS队列中阻塞挂起的线程

当其余线程调用condition.signal() 或者 condition.sigalAll() 办法时,会将条件队列的一个或者全副Node节点移到AQS队列中。
一个锁对应一个AQS队列、多个condition、多个条件队列,条件队列的个数是追随Condition走的。咱们通过1-2图来更直观意识 Lock、Condition、AQS队列、条件队列之间的关系。

作者:小江