简单理解AQS （ 抽象的队列同步器）

AbstractQueuedSynchronizer 类如其名，抽象的队列式的同步器， AQS 定义了一套多线程访问共享资源的同步器框架，许多同步类实现都依赖于它，如常用的 ReentrantLock/Semaphore/CountDownLatch。
 

它维护了一个 volatile int state（代表共享资源）和一个 FIFO（先进先出）线程等待队列（多线程争用资源被阻塞时会进入此队列）。这里 volatile 是核心关键词，具体 volatile 的语义，在此不述。 state 的访问方式有三种:

• getState()
• setState()
• compareAndSetState()

AQS 定义两种资源共享方式：

• Exclusive 独占资源-ReentrantLock

Exclusive（独占，只有一个线程能执行，如 ReentrantLock）

• Share 共享资源-Semaphore/CountDownLatch

Share（共享，多个线程可同时执行，如 Semaphore/CountDownLatch）。

 

AQS 只是一个框架，具体资源的获取/释放方式交由自定义同步器去实现， AQS 这里只定义了一个接口，具体资源的获取交由自定义同步器去实现了（通过 state 的 get/set/CAS)之所以没有定义成abstract ，是 因 为独 占模 式 下 只 用实现 tryAcquire-tryRelease ，而 共享 模 式 下 只用 实 现tryAcquireShared-tryReleaseShared。如果都定义成abstract，那么每个模式也要去实现另一模式下的接口。不同的自定义同步器争用共享资源的方式也不同。自定义同步器在实现时只需要实现共享资源 state 的获取与释放方式即可，至于具体线程等待队列的维护（如获取资源失败入队/唤醒出队等）， AQS 已经在顶层实现好了。自定义同步器实现时主要实现以下几种方法：
1． isHeldExclusively()：该线程是否正在独占资源。只有用到 condition 才需要去实现它。
2． tryAcquire(int)：独占方式。尝试获取资源，成功则返回 true，失败则返回 false。
3． tryRelease(int)：独占方式。尝试释放资源，成功则返回 true，失败则返回 false。
4． tryAcquireShared(int)：共享方式。尝试获取资源。负数表示失败； 0 表示成功，但没有剩余可用资源；正数表示成功，且有剩余资源。
5． tryReleaseShared(int)：共享方式。尝试释放资源，如果释放后允许唤醒后续等待结点返回true，否则返回 false。
 

 

同步器的实现是 ABS 核心（state 资源状态计数）
同步器的实现是 ABS 核心，以 ReentrantLock 为例， state 初始化为 0，表示未锁定状态。 A 线程lock()时，会调用 tryAcquire()独占该锁并将 state+1。此后，其他线程再 tryAcquire()时就会失败，直到 A 线程 unlock()到 state=0（即释放锁）为止，其它线程才有机会获取该锁。当然，释放锁之前， A 线程自己是可以重复获取此锁的（state 会累加），这就是可重入的概念。但要注意，获取多少次就要释放多么次，这样才能保证 state 是能回到零态的。
以 CountDownLatch 以例，任务分为 N 个子线程去执行， state 也初始化为 N（注意 N 要与线程个数一致）。这 N 个子线程是并行执行的， 每个子线程执行完后 countDown()一次， state会 CAS 减 1。等到所有子线程都执行完后(即 state=0)，会 unpark()主调用线程，然后主调用线程就会从 await()函数返回，继续后余动作。
ReentrantReadWriteLock 实现独占和共享两种方式一般来说，自定义同步器要么是独占方法，要么是共享方式，他们也只需实现 tryAcquiretryRelease、 tryAcquireShared-tryReleaseShared 中的一种即可。 但 AQS 也支持自定义同步器同时实现独占和共享两种方式，如 ReentrantReadWriteLock。