AQS源码分析（超时、中断与其他）

中断

JAVA中并没有好的中断线程的方式，早期引入的Thead.stop()和Thread.resume()容易导致死锁（参考：http://docs.oracle.com/javase/6/docs/technotes/guides/concurrency/threadPrimitiveDeprecation.html），已经不推荐使用。

JAVA线程提供了协作式中断，何为协作是中断，是相对抢占式中断而言的，简单来讲就是设置一个中断标志位，不停地检查这个标志位的状态，如果检查到线程中断，就中断线程。JVM线程内部维护着一个中断标志，程序员不能直接操作这个中断标志位，只能通过线程的以下几个方法设置中断位：

 public void interrupt()
 public static boolean interrupted()
 private native boolean isInterrupted(boolean ClearInterrupted);
 public boolean isInterrupted()

AQS中提供了支持中断的方法

 private void doAcquireInterruptibly(int arg) throws InterruptedException;
 private void doAcquireSharedInterruptibly(int arg) throws InterruptedException;
 private boolean doAcquireSharedNanos(int arg, long nanosTimeout) throws InterruptedException;

这几个方法都抛出了InterruptedException，这些方法都会先出处中断异常，处理的代码如下：

 if (Thread.interrupted())
     throw new InterruptedException();

我们还看到有些方法并没有申请抛出InterruptedException,当它被中断时，设置了线程的中断位。

 private static void selfInterrupt() {
     Thread.currentThread().interrupt();
 }

超时

AQS与JVM内置锁的一个不同点在于AQS中提供了超时机制，即线程在等待一定时间后会立即返回。下面以doAcquireNanos为例来分析：

 private boolean doAcquireNanos(int arg, long nanosTimeout)
     throws InterruptedException {
     long lastTime = System.nanoTime();
     final Node node = addWaiter(Node.EXCLUSIVE);
     boolean failed = true;
     try {
         for (;;) {
             final Node p = node.predecessor();
             if (p == head && tryAcquire(arg)) {
                 setHead(node);
                 p.next = null; // help GC
                 failed = false;
                 return true;
             }
             if (nanosTimeout <= 0)
                 return false;
             if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&
                 nanosTimeout > spinForTimeoutThreshold)
                 LockSupport.parkNanos(this, nanosTimeout);
             long now = System.nanoTime();
             nanosTimeout -= now - lastTime;
             lastTime = now;
             if (Thread.interrupted())
                 throw new InterruptedException();
         }
     } finally {
         if (failed)
             cancelAcquire(node);
     }
 }

1、首先取得当前系统时间，在循环等待的过程中，如果剩余时间<=0立即返回；

2、如果剩余时间>0，就用总时间减去一次循环耗费的时间，继续阻塞；

3、如果在这期间线程被中断，就抛出中断异常，如果有其他异常产生，就取消这次获取。

取消

取消获取的逻辑比较复杂，下面来分析一下：

 private void cancelAcquire(Node node) {
       // Ignore if node doesn't exist
       if (node == null)
           return;

       node.thread = null;

       // Skip cancelled predecessors
       Node pred = node.prev;
       while (pred.waitStatus > 0)
           node.prev = pred = pred.prev;

       // predNext is the apparent node to unsplice. CASes below will
       // fail if not, in which case, we lost race vs another cancel
       // or signal, so no further action is necessary.
       Node predNext = pred.next;

       // Can use unconditional write instead of CAS here.
       // After this atomic step, other Nodes can skip past us.
       // Before, we are free of interference from other threads.
       node.waitStatus = Node.CANCELLED;

       // If we are the tail, remove ourselves.
       if (node == tail && compareAndSetTail(node, pred)) {
           compareAndSetNext(pred, predNext, null);
       } else {
           // If successor needs signal, try to set pred's next-link
           // so it will get one. Otherwise wake it up to propagate.
           int ws;
           if (pred != head &&
               ((ws = pred.waitStatus) == Node.SIGNAL ||
                (ws <= 0 && compareAndSetWaitStatus(pred, ws, Node.SIGNAL))) &&
               pred.thread != null) {
               Node next = node.next;
               if (next != null && next.waitStatus <= 0)
                   compareAndSetNext(pred, predNext, next);
           } else {
               unparkSuccessor(node);
           }

           node.next = node; // help GC
       }
   }

1、首先取得当前结点的前趋结点，如果前趋结点也被取消直接跳过，继续向前找非取消的结点；

2、将当前结点设置为取消状态；

3、如果当前结点是队尾结点，则将当前结点从队尾移除；否则执行4；

4、找到当前结点的继任结点，前趋的next指针指向继任结点（pred->next=current->next）；

5、当前结点的next指针指向自己，前面提到这一方面为了回收，一方面为了使isOnSyncQueue方法简单。

其他

AQS还提供了一些线程监控的方法：

 //获取哪些线程在等待
 protected final Collection getWaitingThreads();
 //获取等待队列的长度
 protected final int getWaitQueueLength();
 //是否有线程在等待
 protected final boolean hasWaiters()
 //是否拥有同步器
 final boolean isOwnedBy(AbstractQueuedSynchronizer sync)
 //是否在同步队列中
 final boolean isOnSyncQueue(Node node)
 //支持共享模式的线程
 public final Collection getSharedQueuedThreads()
 //支持独占模式的线程
 public final Collection getExclusiveQueuedThreads();