Java中的AQS（转载）

水深无声 2023-07-12 14:26 4阅读 0赞

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AQS AbstractQueuedSynchronizer，抽象队列同步器  
首先我们来看看，如果用java并发包下的ReentrantLock来加锁和释放锁。  
ReentrantLock(可重入锁)，其使用例子是

ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    lock.lock();  //加锁
    //业务逻辑代码
    lock.unLock(); //解锁

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其实ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock底层都是基于AQS来实现的。  
![在这里插入图片描述][20190425093003106.png]

AQS中有一个核心变量state, 是int类型的，代表了加锁的状态。初始状态下，这个sttede 值是0。另外AQS内部还有一个关键变量，用来记录当前加锁的是哪个线程，初始状态下，这个变量是null。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3pob3VfYmxvZw_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
接着线程1跑过来调用ReentrantLock的lock()方法尝试进行加锁，这个加锁的过程，直接就是用CAS操作将state值从0变为1。  
如果之前没人加过锁，那么state的值肯定是0，此时线程1就可以加锁成功。一旦线程1加锁成功了之后，就可以设置当前加锁线程是自己。其实看到这儿，大家应该对所谓的AQS有感觉了。说白了，就是并发包里的一个核心组件，里面有state变量、加锁线程变量等核心的东西，维护了加锁状态。  
ReentrantLock这种东西只是一个外层的API，内核中的锁机制实现都是依赖AQS组件的。  
我们来看看锁的互斥是如何实现的？线程2跑过来一下看到，哎呀！state的值不是0啊？所以CAS操作将state从0变为1的过程会失败，因为state的值当前为1，说明已经有人加锁了！

接着线程2会看一下，是不是自己之前加的锁啊？当然不是了，“加锁线程”这个变量明确记录了是线程1占用了这个锁，所以线程2此时就是加锁失败。线程2会将自己放入AQS中的一个等待队列，因为自己尝试加锁失败了，此时就要将自己放入队列中来等待，等待线程1释放锁之后，自己就可以重新尝试加锁了

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3pob3VfYmxvZw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

所以大家可以看到，AQS是如此的核心！AQS内部还有一个等待队列，专门放那些加锁失败的线程！  
线程1在执行完自己的业务逻辑代码之后，就会释放锁！他释放锁的过程非常的简单，就是将AQS内的state变量的值递减1，如果state值为0，则彻底释放锁，会将“加锁线程”变量也设置为null！

接下来，会从等待队列的队头唤醒线程2重新尝试加锁。

好！线程2现在就重新尝试加锁，这时还是用CAS操作将state从0变为1，此时就会成功，成功之后代表加锁成功，就会将state设置为1。

此外，还要把“加锁线程”设置为线程2自己，同时线程2自己就从等待队列中出队了。

最后再来一张图，大家来看看这个过程。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3pob3VfYmxvZw_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

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