AQS（抽象队列同步器）源码初窥

本质

java锁的实现原理就是继承AQS抽象类
java锁继承Lock接口，

而Lock需要实现的接口依赖AQS的实现。

AQS用来实现具体锁的操作，需要具体锁去重写tryAcquire（获取锁时根据具体场景使用CAS算法尝试修改state状态），tryRelease（释放锁根据具体场景使用CAS算法尝试修改state状态）和isHeldExclusively（用来判断当前锁是被线程独占还是共享）等AQS可支持重写的函数

注意tryAcquire和acquire区别。前者需要用户去根据锁类型自己实现的子类尝试修改state状态。后者是AQS抽象类实现获取锁操作的流程实现。

模板方法设计模式。

子类还需定义其acquire和release时的state的增减代表什么含义。

获取锁释放锁流程

独占锁

线程绑定，获取到了资源后其他线程尝试操作state会获取失败后阻塞。

例如：重入锁

当一个线程获取重入锁后，AQS内部会把state用CAS将其从0改成1，且设置当前线程位锁的持有者。

当该线程再次获取这把锁时，state从1改为2，即可重入次数。

而当另一个线程获取时就会被放入ASQ阻塞队列。（注意和condition里await后的条件队列做区别。）

acquire实现（待续）
release实现（待续）

共享锁

和具体线程不相关。

多个线程去请求资源时通过CAS方式竞争获取资源，而一个线程获取资源后，另一个线程在此获取时如果当前资源能满足它的需要就直接CAS获取。

例如：Semaphore（信号量）

一个线程通过acquire方法获取信号量时，看当前信号量是否满足需要，

是就通过CAS获取信号量。
否就放入阻塞队列

例如：读写锁

检查是否被其他线程占有，如果空闲使用CAS递增高16位（获取读锁的次数）

acquire实现（待续）
release实现（待续）

类图

关键组件和字段

AQS（FIFO双向队列）

head指针
tail指针
waitStatus记录当前线程等待状态

prev指针
next指针
state

维持了单一的状态，可以通过comareAbdSetState修改其值

线程同步的关键是对state进行操作（acquire，release等）

重入锁的state：标识当前线程获取锁的可重入次数

读写锁的state：其高16位是获取读锁的次数，低16位是写锁的可重入次数

CountDownlatch：计数器当前值

等 ...

Node

进入阻塞时（进入AQS队列）的线程的包装类。

其内部维护了几个标记：
1.是否时获取共享资源而进入AQS队列
2.是否是获取独占资源...

Condition（条件变量）

每个Condition对应一个条件队列（单向链表），用来存await后被阻塞的线程。

notify和wait是synchronized内置锁实现线程同步的原语。

而Condition的signal和await方法就是配合基于AQS实现的锁实现线程同步的原语。

两者不同点在于，synchronized只同时支持一个共享变量的notify和wait。

AQS可以支持多个condition。。

同样的，也有signalAll方法。

导图链接：

http://naotu.baidu.com/file/d60acad54746a9b7b3c918bf6be36b7f?token=ce79d14db33d3d35