深入淺出學(xué)習(xí)AQS組件

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

AQS ( AbstractQueuedSynchronizer)是一個用來構(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，如果失敗就進入同步隊列進行鎖資源的等待。基于這個流程可以看出隊列跟隊列中的節(jié)點應(yīng)該是兩個重點。

首先來看下AQS里隊列節(jié)點Node的結(jié)構(gòu)：

該類中有五個字段，依次來看一下：

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

2.thread：當前線程對象。

3.waitStatus：當前節(jié)點的狀態(tài)，是個int類型變量，依次有如下幾種：

值	類型	說明
-1	SIGNAL	當前節(jié)點的后繼節(jié)點被阻塞，因此當當前節(jié)點在釋放或者取消的時候需要喚醒它的后繼節(jié)點。
1	CANCELLED	當前節(jié)點由于超時或者中斷被取消，節(jié)點進入這個狀態(tài)以后將保持不變。注：這是唯一大于0的值，很多判斷邏輯會用到這個特征
-2	CONDITION	當前節(jié)點正處在條件隊列中，在條件達成前不能獲取鎖。
-3	PROPAGATE	當前節(jié)點獲取到鎖的信息需要傳遞給后繼節(jié)點，共享鎖模式使用該值。
0	無	節(jié)點初始狀態(tài)。

nextWaiter：如果當前節(jié)點是共享模式，該值會指向一個SHARE節(jié)點。如果當前節(jié)點是在條件隊列中，則該值會指向下一個等待條件的節(jié)點。

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

注：head節(jié)點是new出來一個新的Node節(jié)點，而tail是直接指向隊列中最后一個節(jié)點。

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

注：共享鎖跟獨占鎖是同一個同步隊列，也就是說同步隊列中的節(jié)點既可以是共享類型也可以是獨占類型。

除了獨占鎖跟共享鎖使用的同步隊列，還有一個很重要的隊列就是條件隊列，一起看下：

注意區(qū)分條件隊列跟同步隊列的區(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：

獨占鎖模式：

方法名	說明
acquire	獨占模式獲取鎖，不響應(yīng)中斷，如果發(fā)生中斷只會把當前線程的中斷狀態(tài)設(shè)置為true
acquireInterruptibly	獨占模式獲取鎖，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)生中斷只會把當前線程的中斷狀態(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)生中斷只會把線程中斷狀態(tài)設(shè)置為true
awaitNanos	等待納秒時間，如果被中斷則拋出中斷異常
awaitUntil	等待直到一個截止時間，如果被中斷則拋出中斷異常
await(long time, TimeUnit unit)	等待一個指定時間，如果被中斷則拋出中斷異常
signal	喚醒等待隊列中的第一個節(jié)點
signalAll	喚醒等待隊列中的所有節(jié)點

擴展API：

方法名	說明
tryAcquire	嘗試獲取獨占鎖，不阻塞
tryAcquireNanos	嘗試在指定納秒時間內(nèi)獲取獨占鎖，如果被中斷則拋出中斷異常
tryRelease	嘗試釋放獨占鎖，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