深入淺出學(xué)習(xí)AQS組件

更新時(shí)間：2019年05月30日 08:36:59 作者：凌風(fēng)郎少

AQS ( AbstractQueuedSynchronizer)是一個(gè)用來構(gòu)建鎖和同步器的框架，使用AQS能簡單且高效地構(gòu)造出應(yīng)用廣泛的大量的同步器，下面小編和大家來一起學(xué)習(xí)一下吧

首先AQS的基本執(zhí)行過程就是嘗試獲取鎖，成功則返回，如果失敗就進(jìn)入同步隊(duì)列進(jìn)行鎖資源的等待?；谶@個(gè)流程可以看出隊(duì)列跟隊(duì)列中的節(jié)點(diǎn)應(yīng)該是兩個(gè)重點(diǎn)。

首先來看下AQS里隊(duì)列節(jié)點(diǎn)Node的結(jié)構(gòu)：

該類中有五個(gè)字段，依次來看一下：

1.prev，next：指向它的前置節(jié)點(diǎn)跟后繼節(jié)點(diǎn)，由此看出AQS中的同步隊(duì)列是個(gè)雙向鏈表。

2.thread：當(dāng)前線程對象。

3.waitStatus：當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，是個(gè)int類型變量，依次有如下幾種：

值	類型	說明
-1	SIGNAL	當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的后繼節(jié)點(diǎn)被阻塞，因此當(dāng)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)在釋放或者取消的時(shí)候需要喚醒它的后繼節(jié)點(diǎn)。
1	CANCELLED	當(dāng)前節(jié)點(diǎn)由于超時(shí)或者中斷被取消，節(jié)點(diǎn)進(jìn)入這個(gè)狀態(tài)以后將保持不變。注：這是唯一大于0的值，很多判斷邏輯會(huì)用到這個(gè)特征
-2	CONDITION	當(dāng)前節(jié)點(diǎn)正處在條件隊(duì)列中，在條件達(dá)成前不能獲取鎖。
-3	PROPAGATE	當(dāng)前節(jié)點(diǎn)獲取到鎖的信息需要傳遞給后繼節(jié)點(diǎn)，共享鎖模式使用該值。
0	無	節(jié)點(diǎn)初始狀態(tài)。

nextWaiter：如果當(dāng)前節(jié)點(diǎn)是共享模式，該值會(huì)指向一個(gè)SHARE節(jié)點(diǎn)。如果當(dāng)前節(jié)點(diǎn)是在條件隊(duì)列中，則該值會(huì)指向下一個(gè)等待條件的節(jié)點(diǎn)。

了解了Node節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以后，看下獨(dú)占鎖模式下的同步隊(duì)列的結(jié)構(gòu)：

注：head節(jié)點(diǎn)是new出來一個(gè)新的Node節(jié)點(diǎn)，而tail是直接指向隊(duì)列中最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

了解了獨(dú)占鎖模式隊(duì)列以后，看下共享鎖模式下的同步隊(duì)列（注意對比其中的不同）：

注：共享鎖跟獨(dú)占鎖是同一個(gè)同步隊(duì)列，也就是說同步隊(duì)列中的節(jié)點(diǎn)既可以是共享類型也可以是獨(dú)占類型。

除了獨(dú)占鎖跟共享鎖使用的同步隊(duì)列，還有一個(gè)很重要的隊(duì)列就是條件隊(duì)列，一起看下：

注意區(qū)分條件隊(duì)列跟同步隊(duì)列的區(qū)別：1、頭尾指針，2、單鏈表

搞明白了AQS中這些基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以后，最后再看下AQS對外提供的API：

獨(dú)占鎖模式：

方法名	說明
acquire	獨(dú)占模式獲取鎖，不響應(yīng)中斷，如果發(fā)生中斷只會(huì)把當(dāng)前線程的中斷狀態(tài)設(shè)置為true
acquireInterruptibly	獨(dú)占模式獲取鎖，如果在獲取鎖的過程中線程被中斷，則直接拋出中斷異常
release	釋放鎖資源

共享鎖模式：

方法名	說明
acquireShared	共享模式獲取鎖，不響應(yīng)中斷，如果發(fā)生中斷只會(huì)把當(dāng)前線程的中斷狀態(tài)設(shè)置為true
acquireSharedInterruptibly	共享模式獲取鎖，如果在獲取鎖的過程中線程被中斷，則直接拋出中斷異常
releaseShared	釋放鎖資源

條件隊(duì)列：

方法名	說明
await	阻塞等待條件，如果被中斷則拋出中斷異常
awaitUninterruptibly	阻塞等待條件，不響應(yīng)中斷，如果發(fā)生中斷只會(huì)把線程中斷狀態(tài)設(shè)置為true
awaitNanos	等待納秒時(shí)間，如果被中斷則拋出中斷異常
awaitUntil	等待直到一個(gè)截止時(shí)間，如果被中斷則拋出中斷異常
await(long time, TimeUnit unit)	等待一個(gè)指定時(shí)間，如果被中斷則拋出中斷異常
signal	喚醒等待隊(duì)列中的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)
signalAll	喚醒等待隊(duì)列中的所有節(jié)點(diǎn)

擴(kuò)展API：

方法名	說明
tryAcquire	嘗試獲取獨(dú)占鎖，不阻塞
tryAcquireNanos	嘗試在指定納秒時(shí)間內(nèi)獲取獨(dú)占鎖，如果被中斷則拋出中斷異常
tryRelease	嘗試釋放獨(dú)占鎖，不阻塞
tryAcquireShared	嘗試獲取共享鎖，不阻塞
tryAcquireSharedNanos	嘗試在指定納秒時(shí)間內(nèi)獲取共享鎖，如果被中斷則拋出中斷異常
tryReleaseShared	嘗試釋放共享鎖，不阻塞