【并发】什么是 AQS

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前言

正文

AQS的主要特征和方法包括：

状态管理：

等待队列：

独占模式：

共享模式：

条件变量：

结语

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前言

在现代多核处理器和分布式系统的环境下，编写高效且可靠的并发程序变得愈发重要。Java中的AQS（AbstractQueuedSynchronizer）作为一个强大的同步机制框架，为开发人员提供了灵活的工具，用于构建各种锁和同步器，以应对并发编程中的挑战。

正文

AQS（AbstractQueuedSynchronizer）是Java中用于构建锁和其他同步器的框架，它提供了一种灵活且强大的基础，可用于实现各种同步机制。AQS被广泛用于Java的并发工具包（如ReentrantLock、Semaphore、CountDownLatch等）的实现中。

AQS的核心思想是通过维护一个等待队列（队列中的节点通常表示线程）来管理资源的访问。它定义了两种形式的同步：独占（Exclusive）和共享（Shared）。独占锁只允许一个线程同时获得，而共享锁允许多个线程同时获得。

AQS的主要特征和方法包括：

1. 状态管理：

   1. AQS 维护了一个状态变量，表示被同步器保护的资源的状态。通过定义getState、setState、compareAndSetState等方法来操作状态。

2. 等待队列：

   1. AQS 使用等待队列来管理等待获取同步状态的线程。通过Node类表示等待队列中的节点，队列中的节点状态可以表示线程的等待状态。

3. 独占模式：

   1. ​​​​​​​ AQS 提供了独占式获取和释放同步状态的方法（acquire、release）。

4. 共享模式：

   1. AQS 也支持共享式获取和释放同步状态的方法（acquireShared、releaseShared）。

5. 条件变量：

   1. AQS 提供了条件变量（Condition），允许线程在特定条件下等待或被唤醒。

AQS的设计允许具体的同步器子类化AQS，并通过实现相关的模板方法来定义自己的同步逻辑。这种模板方法的设计使得AQS可以适用于各种同步机制的实现，从而实现了更高层次的抽象。

总体而言，AQS是Java并发编程中一个关键的框架，为实现各种锁和同步器提供了强大的基础。了解AQS的概念和使用方式对于深入理解并发编程、自定义同步机制非常有帮助。

结语

AQS不仅是一个框架，更是一个思想的体现。通过状态管理、等待队列、独占和共享模式等核心特性，AQS为我们提供了一种抽象和扩展的方式，使得我们能够更轻松地实现各种同步机制。独占锁、共享锁以及条件变量的支持使得AQS适用于多种场景，从简单的互斥锁到复杂的读写锁、信号量等。

在并发编程中，AQS的存在让我们更容易理解和实现各种同步原语，同时也引导我们思考如何在复杂的多线程环境中确保程序的正确性和性能。通过深入学习AQS，我们可以更好地应对并发编程中的挑战，构建出更加健壮和高效的应用程序。

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