AQS

简介

AQS（AbstractQueuedSynchronizer）是Java中用于实现同步器的抽象基类。它提供了一种灵活的方式来创建自定义的同步器，如锁、信号量等。AQS的底层包含了一些重要的成员变量，其中最重要的是state，用于表示同步状态，以及一个双向链表，用于维护等待线程。

互斥锁： 在互斥锁中，state通常为0表示锁是可用的，为1表示锁被占用。当线程获取锁时，会尝试将state从0修改为1，如果成功，线程获得了锁

内部结构

CAS

CAS 操作通常包含以下三个参数：

内存位置（通常是一个变量的引用）。
预期值（当前内存位置的值）。
新值（用来替换内存位置的值）。
CAS 操作执行的逻辑是：

比较内存位置的值与预期值。
如果相等，将内存位置的值更新为新值。
如果不相等，CAS 操作不执行更新，并返回失败。

CAS与ABA问题

ABA问题是指在多线程环境下，如果一个值从A变为B，然后再变回A，CAS操作会错误地认为它的值从未改变过。这可能导致意外的结果，特别是在一些需要关注数据的连续性的情况下。

自定义一个自己的AQS

import java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer;

public class CustomLock {
    // AQS成员变量
    private final Sync sync = new Sync();

    // 自定义同步器继承AQS
    static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {
        // 在AQS中，最重要的成员变量之一，表示同步状态
        // int state;

        // 构造函数
        Sync() {
            setState(0); // 初始状态
        }

        @Override
        protected boolean tryAcquire(int acquires) {
            // 重写tryAcquire方法以获取锁
            int c = getState();
            if (c == 0) {
                if (compareAndSetState(0, acquires)) {
                    setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
                    return true;
                }
            }
            return false;
        }

        @Override
        protected boolean tryRelease(int releases) {
            // 重写tryRelease方法以释放锁
            if (Thread.currentThread() != getExclusiveOwnerThread()) {
                throw new IllegalMonitorStateException();
            }
            int c = getState() - releases;
            if (c == 0) {
                setExclusiveOwnerThread(null);
            }
            setState(c);
            return true;
        }

        // 其他自定义方法可以根据需要添加
    }

    public void lock() {
        sync.acquire(1);
    }

    public void unlock() {
        sync.release(1);
    }
}

AQS核心

假设多线程环境，第一个持有锁，其他的CAS操作失败阻塞住，以此放到AQS同步队列中

线程0释放锁，线程1被唤醒获取锁

队头元素出队（就是null结点）

AQS源码