AQS的思想

深度解析Java 8：JDK1.8 AbstractQueuedSynchronizer的实现分析（上）

这四种方法对应两种模式，留给子类去实现：

独占锁模式：
tryAcquire
tryRelease

共享锁模式：
tryAcquireShared
tryReleaseShared

非公平锁的lock方法的处理方式是: 在lock的时候先直接cas修改一次state变量（尝试获取锁），成功就返回，不成功再排队，从而达到不排队直接抢占的目的。

而对于公平锁：则是老老实实的开始就走AQS的流程排队获取锁。如果前面有人调用过其lock方法，则排在队列中前面，也就更有机会更早的获取锁，从而达到“公平”的目的。

这篇文章，我们从ReentrantLock出发，完整的分析了AQS独占功能的API及内部实现，总的来说，思路其实并不复杂，还是使用的标志位+队列的方式，记录获取锁、竞争锁、释放锁等一系列锁的状态，或许用更准确一点的描述的话，应该是使用的标志位+队列的方式，记录锁、竞争、释放等一系列独占的状态，因为站在AQS的层面state可以表示锁，也可以表示其他状态，它并不关心它的子类把它变成一个什么工具类，而只是提供了一套维护一个独占状态。甚至，最准确的是AQS只是维护了一个状态，因为，别忘了，它还有一套共享状态的API，所以，AQS只是维护一个状态，一个控制各个线程何时可以访问的状态，它只对状态负责，而这个状态表示什么含义，由子类自己去定义。

深度解析Java 8：JDK1.8 AbstractQueuedSynchronizer的实现分析（下）

本文从CountDownLatch入手，深入分析了AQS关于共享锁方面的实现方式：

如果获取共享锁失败后，将请求共享锁的线程封装成Node对象放入AQS的队列中，并挂起Node对象对应的线程，实现请求锁线程的等待操作。待共享锁可以被获取后，从头节点开始，依次唤醒头节点及其以后的所有共享类型的节点。实现共享状态的传播。

这里有几点值得注意：

与AQS的独占功能一样，共享锁是否可以被获取的判断为空方法，交由子类去实现。
与AQS的独占功能不同，当锁被头节点获取后，独占功能是只有头节点获取锁，其余节点的线程继续沉睡，等待锁被释放后，才会唤醒下一个节点的线程，而共享功能是只要头节点获取锁成功，就在唤醒自身节点对应的线程的同时，继续唤醒AQS队列中的下一个节点的线程，每个节点在唤醒自身的同时还会唤醒下一个节点对应的线程，以实现共享状态的“向后传播”，从而实现共享功能。
以上的分析都是从AQS子类的角度去看待AQS的部分功能的，而如果直接看待AQS，或许可以这么去解读：

首先，AQS并不关心“是什么锁”，对于AQS来说它只是实现了一系列的用于判断“资源”是否可以访问的API,并且封装了在“访问资源”受限时将请求访问的线程的加入队列、挂起、唤醒等操作， AQS只关心“资源不可以访问时，怎么处理？”、“资源是可以被同时访问，还是在同一时间只能被一个线程访问？”、“如果有线程等不及资源了，怎么从AQS的队列中退出？”等一系列围绕资源访问的问题，而至于“资源是否可以被访问？”这个问题则交给AQS的子类去实现。

当AQS的子类是实现独占功能时，例如ReentrantLock，“资源是否可以被访问”被定义为只要AQS的state变量不为0，并且持有锁的线程不是当前线程，则代表资源不能访问。

当AQS的子类是实现共享功能时，例如：CountDownLatch，“资源是否可以被访问”被定义为只要AQS的state变量不为0，说明资源不能访问。

这是典型的将规则和操作分开的设计思路：规则子类定义，操作逻辑因为具有公用性，放在父类中去封装。

当然，正式因为AQS只是关心“资源在什么条件下可被访问”，所以子类还可以同时使用AQS的共享功能和独占功能的API以实现更为复杂的功能。

比如：ReentrantReadWriteLock，我们知道ReentrantReadWriteLock的中也有一个叫Sync的内部类继承了AQS，而AQS的队列可以同时存放共享锁和独占锁，对于ReentrantReadWriteLock来说分别代表读锁和写锁，当队列中的头节点为读锁时，代表读操作可以执行，而写操作不能执行，因此请求写操作的线程会被挂起，当读操作依次推出后，写锁成为头节点，请求写操作的线程被唤醒，可以执行写操作，而此时的读请求将被封装成Node放入AQS的队列中。如此往复，实现读写锁的读写交替进行。

而本系列文章上半部分提到的FutureTask，其实思路也是：封装一个存放线程执行结果的变量A,使用AQS的独占API实现线程对变量A的独占访问，判断规则是，线程没有执行完毕：call()方法没有返回前，不能访问变量A，或者是超时时间没到前不能访问变量A(这就是FutureTask的get方法可以实现获取线程执行结果时，设置超时时间的原因)。

综上所述，本系列文章从AQS独占锁和共享锁两个方面深入分析了AQS的实现方式和独特的设计思路，希望对读者有启发。