【java】抽象同步队列AQS

1、什么是抽象同步队列？

	抽象同步队列AQS(AbstractQueueSynchronized)是实现同步器的基础组件，并发包(J.U.C)包中
锁的底层就是使用AQS实现的。

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2、AQS核心思想

	AQS核心思想是，如果被请求的共享资源空闲，则将当前线程设置为有效的工作线程，并且将共享资源
设置为锁定状态。如果被请求的共享资源被占用，那么就需要一套线程阻塞等待以及被唤醒时锁分配的机制，
这个机制就是用CLH队列锁实现的AQS，即将暂时获取不到锁的线程加入到队列中，等待被唤醒。

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3、CLH队列

	CLH（Craig,Landin,and Hagersten)队列是一个虚拟的双向队列（即不存在队列实例，仅存在节点
之间的关联关系）。AQS是将每条请求共享资源的线程封装成一个CLH锁队列的一个节点（node）来实现锁
的分配。

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4、AQS结构

4.1、

	AQS是一个FIFO的CLH双向队列，其内部通过节点head和tail记录队首和队尾元素，队列元素类型为Node。

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4.2、Node结构

1. Node中的thread变量用来存放进入AQS队列里面的线程。
2. SHARED用来标记该线程是获取共享资源时被阻塞挂起后放入AQS队列的。
3. EXCLUSIVE用来标记该线程是获取独占资源时被挂起后放入AQS队列的。
4. waitStatus记录当前线程等待状态。
   a. CNCELLED:线程被取消了。
   b. SIGNAL:线程需被唤醒。
   c. CONDITION:线程在条件队列里面等待。
   d. PROPAGATE:释放共享资源时需要通知其他节点。
5. pre记录当前节点的前驱节点，next记录当前节点的后继节点。

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4.3、AQS中维持一个单一的状态信息state，可以通过getState()、setState()和compareAndSetState()修改其值。

1. 对于ReentrantLock,state表示当前线程获取锁的可重入次数。
2. 对于ReentrantReadWriteLock,state的高16位表示读状态，也就是获取该读锁的次数；低16位表示获取到写锁的线程的可重入次数。
3. 对于Semaphone,state表示当前可用信号的个数。
4. 对于CountDownLatch,state用来表示计数器当前的值。

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4.4、内部类ConditionObject

	AQS有个内部类ConditionObject，用来结合锁实现线程同步。ConditionObject可以直接访问
AQS对象内部的变量，比如state状态值和AQS队列。
	ConditionObject是条件变量，每个条件变量对应一个条件队列（单向链表队列），其用来存放
调用条件变量的await方法后被阻塞的线程。

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5、同步器的设计是基于模板方法模式

	AQS在设计时使用了模板方法的设计模式，即：父类中包含抽象方法，和一些模板方法（已经规定好的步骤），抽象方法提供给子类实现，在模板方法中调用一些抽象方法用于功能的实现。
	所以在实现AQS时就应覆盖它一些抽象方法： tryAcquire（独占式获取锁）、tryRelease（独占式释放锁）、tryAcquireShared（共享式获取锁）、tryReleaseShared（共享式释放锁）、isHeldExclusively（同步器是否处于独占状态）。