【Java并发】聊聊AQS原理机制

news2024/11/28 16:37:12

什么是AQS

AbstractQueuedSynchronizer是一个抽象队列同步器,主要是实现并发工具类的基石。
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
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作用
该类提供了一种框架,用于实现依赖FIFO等待队列的阻塞锁和同步器
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内部架构

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重要属性

其实在 AbstractQueuedSynchronizer 中,主要是通过内部Node进行构建一个链表结构,以及通过判断state同步状态进行流程运转。

  • 状态
    getState():返回同步状态
    setState(int newState):设置同步状态
    compareAndSetState(int expect, int update):使用CAS设置同步状态
    isHeldExclusively():当前线程是否持有资源

  • 独占资源(不响应线程中断)
    tryAcquire(int arg):独占式获取资源,子类实现
    acquire(int arg):独占式获取资源模板
    tryRelease(int arg):独占式释放资源,子类实现
    release(int arg):独占式释放资源模板

  • 共享资源(不响应线程中断)
    tryAcquireShared(int arg):共享式获取资源,返回值大于等于0则表示获取成功,否则获取失败,子类实现
    acquireShared(int arg):共享形获取资源模板
    tryReleaseShared(int arg):共享式释放资源,子类实现
    releaseShared(int arg):共享式释放资源模板

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整体流程

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大概的整体流程是这样的,首先,我们创建三个线程A,B,C。线程A先拿到锁,执行任务。 而B、C一直获取不到锁,不能执行任务。被park。等A指向完毕之后,unpark(B);

lock.lock() 线程A通过CAS 设置上锁。而等线程B去获取锁的时候,CAS获取不到锁。于是进入acquire(1)进入nonfairTryAcquire 再次尝试获取锁,获取不到、直接返回 false。进入addWaiter()将当前节点添加到队列中enq(node),因为t==null ,所以先创建一个哨兵结点。然后第二次自旋,将当前节点Node(ThreadB),添加到队列中。调用 acquireQueued() ,拿到当前节点的前置节点。第三次获取,获取不到。进入 park() 等待。等待线程释放锁, unpark() 操作。而在此时,线程A执行任务完毕,进行 lock.unlock() 操作。执行 release(1) ,通过head节点将下一个节点进行 unpark() 操作。而因为线程B被park()了,所以下一次就可以获取到锁,将队列中的哨兵结点进行修改。

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推荐阅读:https://blog.csdn.net/m0_37199770/article/details/115755650

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