多线程的学习（七） AQS的简单学习

多线程的学习（七） AQS的简单学习

​ 在之前的CountDownLatch的学习时候，接触到了一个AbstractQueuedSynchronizer类，简单的学习一下这个类。

什么是AQS

• ​ AQS，全称AbstractQueuedSynchronizer，名字抽象队列同步器
• JAVA并发包中，有许多API都是基于AQS来实现的加锁与释放锁的，比如常见的ReentrantLock，ReentrantReadWriteLock，又比如CountDonLatch等等

一个加锁的流程

• 现在假如我们使用ReentrantLock中lock()进行加锁

• //构造方法
   public ReentrantLock() {
          sync = new NonfairSync();
      }
  //内部类
   static final class NonfairSync extends Sync {
          private static final long serialVersionUID = 7316153563782823691L;
          protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
              return nonfairTryAcquire(acquires);
          }
      }
    //方法
  public void lock() {
          sync.acquire(1);
      }
  

• 通过源代码的查看，发现，他其实是调用了一个内部类来执行方法，内部类继承了Sync类，而这个Sync类，继承了AbstractQueuedSynchronizer类

• 简单分析一下AQS对象，

  • 他有一个核心的变量state，用来记录 加锁的状态，默认为0

    • private volatile int state;

  • 他还有个一个关键变量，用来记录当前加锁的是哪个线程，初始化状态下，这个变量是null。

    • private transient Thread exclusiveOwnerThread;

  • 结构图：

    • image-20200711072741892.png

  • 当线程调用lock()进行加锁的时候，实际上就是通过CAS将state变为1

  • 然后加锁成功，设置当前的加锁对象，所以具体流程就是这样的：

    • image-20200711073156437.png

• 知道了一个流程，那么可重入锁怎么实现的？

  • 每次线程1可重入加锁一次，会判断一下当前加锁线程就是自己，那么他自己就可以可重入多次加锁，每次加锁就是把state的值给累加1，别的没啥变化。

• 当线程2过来的时候，发现state不是0，就通过acquireQueued()放入队列进行等待，等待线程1释放锁

  ​

image.png

• 然后线程1释放锁，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
• 等待队列的队头唤醒线程2重新尝试加锁。
• 循环上述操作

总结

• 上面简单的介绍了AQS的独占模式。
• AQS中还提供了另外一种模式，共享模式
  • 一开始给state设定一个值，当一个线程获取资源后，state就减去1，其它线程再获取资源来时，state再次减去1.
  • 以此类推，直到线程获取资源减到为0为止。表示资源没有了其他线程就无法获取了只能去等待了。