AQS源码探究_02 AQS简介及属性分析
1. 简介
- AQS的全称是AbstractQueuedSynchronizer，它的定位是为Java中几乎所有的锁和同步器提供一个基础框架。
- AQS是基于FIFO的队列实现的，并且内部维护了一个状态变量state，通过原子更新这个状态变量state即可以实现加锁解锁操作。
2. 主要内部类Node
static final class Node {// 标识一个节点是共享模式static final Node SHARED = new Node();// 标识一个节点是互斥模式static final Node EXCLUSIVE = null;// 标识线程已取消（表示当前节点处于取消状态）static final int CANCELLED = 1;// 标识后继节点需要唤醒（表示当前节点需要唤醒他的后继节点）static final int SIGNAL = -1;// 标识线程等待在一个条件上static final int CONDITION = -2;// 标识后面的共享锁需要无条件的传播（共享锁需要连续唤醒读的线程）static final int PROPAGATE = -3;// 当前节点保存的线程对应的等待状态（node状态可选值：0，SIGNAL，CANCELLED，CONDITION，PROPAGATE）// waitStatus == 0 默认状态// waitStatus > 0 取消状态// waitStatus == -1 表示当前node如果是head节点时，释放锁之后需要唤醒它的后继节点volatile int waitStatus;// 前一个节点（前驱）：用于node构建 FIFO队列~volatile Node prev;// 后一个节点（后驱）：用于node构建 FIFO队列~volatile Node next;// 当前node节点封装的线程volatile Thread thread;// 下一个等待在条件上的节点（Condition锁时使用）Node nextWaiter;// 是否是共享模式final boolean isShared() {return nextWaiter == SHARED;}// 获取前一个节点final Node predecessor() throws NullPointerException {Node p = prev;if (p == null)throw new NullPointerException();elsereturn p;}// 节点的构造方法Node() { // Used to establish initial head or SHARED marker}// 节点的构造方法Node(Thread thread, Node mode) { // Used by addWaiter// 把共享模式还是互斥模式存储到nextWaiter这个字段里面了this.nextWaiter = mode;this.thread = thread;}// 节点的构造方法Node(Thread thread, int waitStatus) { // Used by Condition// 等待的状态，在Condition中使用this.waitStatus = waitStatus;this.thread = thread;}}
双链表结构，节点中保存着当前线程、前一个节点、后一个节点以及线程的状态等信息。
3. 主要属性
// 队列的头节点: 任何时刻，头结点对应的线程就是当前持锁线程~private transient volatile Node head;// 队列的尾节点：(阻塞队列不包含头结点head，是从head.next 开始，到 tail 结束，这个区间是阻塞队列~)private transient volatile Node tail;// 控制加锁解锁的状态变量// 独占模式下：0 表示未加锁状态， >0 表示已加锁状态private volatile int state;
定义了一个状态变量和一个队列，状态变量用来控制加锁解锁，队列用来放置等待的线程。
注意：这几个变量都要使用volatile关键字来修饰，因为是在多线程环境下操作，要保证它们的值修改之后对其它线程立即可见。
这几个变量的修改是直接使用的Unsafe这个类来操作的：
// 获取Unsafe类的实例，注意这种方式仅限于jdk自己使用，普通用户是无法这样调用的private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();// 状态变量state的偏移量private static final long stateOffset;// 头节点的偏移量private static final long headOffset;// 尾节点的偏移量private static final long tailOffset;// 等待状态的偏移量（Node的属性）private static final long waitStatusOffset;// 下一个节点的偏移量（Node的属性）private static final long nextOffset;static {try {// 获取state的偏移量stateOffset = unsafe.objectFieldOffset(AbstractQueuedSynchronizer.class.getDeclaredField("state"));// 获取head的偏移量headOffset = unsafe.objectFieldOffset(AbstractQueuedSynchronizer.class.getDeclaredField("head"));// 获取tail的偏移量tailOffset = unsafe.objectFieldOffset(AbstractQueuedSynchronizer.class.getDeclaredField("tail"));// 获取waitStatus的偏移量waitStatusOffset = unsafe.objectFieldOffset(Node.class.getDeclaredField("waitStatus"));// 获取next的偏移量nextOffset = unsafe.objectFieldOffset(Node.class.getDeclaredField("next"));} catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }}// 调用Unsafe的方法原子更新stateprotected final boolean compareAndSetState(int expect, int update) {return unsafe.compareAndSwapInt(this, stateOffset, expect, update);}
4. 父类属性
AQS还用到了其父类AbstractOwnableSynchronizer的一些属性：
// 独占模式下：表示当前持有锁的线程~private transient Thread exclusiveOwnerThread;
ゝ一世哀愁。
红太狼
Bertha 。
不念不忘少年蓝@
忘是亡心i
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