通俗易懂的AQS核心源码解析

今天药忘吃喽~ 2024-03-22 13:48 88阅读 0赞

### 最好懂的AQS核心源码 ###

相必大家应该都在各个八股文里听过AQS吧。只要你简历里写上你会多线程，这个知识点几乎是必问的。

在阅读之前，读者希望你们对ReentrantLock和CountDownLounch()两个类有过使用经历。

#### 什么是AQS？ ####

AQS的全称就是 **AbstractQueuedSynchronizer**,翻译过来就是抽象队列同步器，这是JUC包中的一个类。

这个类很关键，很多并发工具类都是基于这个类实现的，他也是JUC同步框架的基石。

实现类需要去继承该类，并重写指定方法就可以实现一套线程同步机制。

我们经常用到的ReentrantLock和CountDownLatch等也都是基于AQS实现的。

#### 从生活角度理解AQS ####

AQS的设计就和取钱的场景很类似，1号，2号，3号选手都在银行取钱，柜台只有一个，因此同一时间只有一个人可以取钱。1号在取钱的时候，2号，3号都会在**等待区**等待。1号取完后，会通知2号，2号再去取。

#### AQS框架 ####

AQS核心

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AQS的核心只有两个东西：

1.  一个用volatile修饰的state变量（最后有讲解）
2.  一个CLH（三个人名缩写）的双向队列。

每一个线程获取锁的时候，就会试图去修改state变量，如果修改成功就能获取锁，如果失败，就自动加入双向队列的末尾，等待持有锁的线程对其进行释放。

> 这里就可以理解成银行取钱，只有一张票，获得票的人可以取钱，取完后，把这个票给另一个在等待的人，另一个人就能取钱了

其中，AQS对state的访问设置了三种方法:

*  getState()
 *  setState()
 *  compareAndSetState()

其中compareAndSetState 就是 CAS 法的思想体现。它结合了**CAS自旋 volatile 变量**（最后有讲解）。

#### 两种资源共享方式 ####

AQS定义了两种资源共享方式：Exclusive(独占的，仅一个线程可以执行，如ReentrantLock)和Share(共享的，如CountDownLatch)

不同自定义同步器争用共享资源的方式不同。在实现自定义同步器的时候，只需要实现state的释放和获取的方式即可。

> 像ReentrantLock，CountDownLatch都是jdk里实现了以下方法的**自定义同步器**

自定义同步器需要实现以下几种方法：

独占式（比如ReentrantLock）

1.  tryAcquire(int) : 独占的资源共享方式。尝试获取资源，成功返回true,失败返回false
2.  tryRelease(int) : 独占的资源共享方式。尝试释放资源，成功返回true,失败返回false

共享式（比如CountDownLatch）

1.  tryAcquireShared(int)：共享的资源共享方式。尝试获取资源，负数表示失败，0表示成功，但没有剩余资源，正数表示成功，有剩余资源。
2.  tryReleaseShared(int)：共享的资源共享方式。尝试释放资源。

ReentrantLock为例（独占）

以ReentrantLock为例，state初始化是0，表示未锁定状态。A线程调用ReentrantLock的lock()方法时，同时会调用tryAcquire()方法，抢占锁，并且将state+1。此后所有的线程去执行tryRelease方法都会失败，直到A线程调用ReentrantLock的unLock()方法,也就是调用ryRelease(int)方法，state会变成0，之后其他线程才能获得到锁。当然A线程在锁的时候，也是可

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