JUC并发编程第十三篇,AQS的作用与体系结构
- 一、AQS是什么?
- 二、AQS在JUC中的地位与作用
- 三、AQS体系结构
一、AQS是什么?
- AbstractQueuedSynchronizer(抽象队列同步器),是用来构建锁或者其它同步器组件的重量级基础框架及整个JUC体系的基石,通过内置的FIFO队列来完成资源获取线程的排队工作,并通过一个int类变量表示持有锁的状态。
AQS中的队列是CLH的变体虚拟双向队列。
二、AQS在JUC中的地位与作用
- 锁,定义了程序员和锁交互的使用层API,隐藏了实现细节,我们调用即可。而同步器,面向的是锁的实现者。
- 而在JUC中,加锁就会导致阻塞,有阻塞就需要排队,实现排队必然就需要队列。
- 所以,在ReentrantLock、CountDownLatch、ReentrantReadWriteLock、Semaphore等底层都用到了AQS。
- 在多线程中,抢到资源的线程直接使用处理业务,抢不到资源的就需要一种排队等候机制。抢占资源失败的线程去等待队列排队,但这些等待的线程仍然保留获取锁的可能且获取锁流程仍在继续。
- 这时就用到了排队等待机制,如果共享资源被占用,就需要阻塞等待唤醒机制来保证锁分配。
- 这个机制主要用的是CLH队列的变体实现的,将暂时获取不到锁的线程加入到队列中,这个队列就是AQS的抽象表现,它将请求共享资源的线程封装成队列的结点(Node),通过CAS、自旋以及 LockSupport.park() 的方式,维护state变量的状态,使并发达到同步的效果。
三、AQS体系结构
- AQS使用一个volatile的 int 类型的成员变量来表示同步状态,通过内置的 FIFO 队列来完成资源获取的排队工作,将每条要去抢占资源的线程封装成一个Node节点来实现锁的分配,通过CAS完成对State值的修改。
- AQS的同步状态State成员变量
- AQS的内部类Node
- AQS同步队列的基本结构