697.那 么 请 谈 谈 AQS 框 架 是 怎 么 回 事 儿 ?
AQS( AbstractQueuedSynchronizer 类 ) 是 一 个 用 来 构 建 锁 和 同 步 器 的 框 架 , 各 种 Lock 包 中 的 锁 ( 常 用 的 有 ReentrantLock、ReadWriteLock) , 以 及 其 他 如Semaphore、 CountDownLatch, 甚至 是 早 期 的 FutureTask 等 , 都 是 基 于 AQS 来 构 建 。
- AQS 在 内 部 定 义 了 一 个 volatile int state 变 量 , 表 示 同 步 状 态 : 当 线 程 调 用 lock 方 法 时 , 如 果 state=0, 说 明 没 有 任 何 线 程 占 有 共 享 资 源 的 锁 , 可 以 获 得 锁 并 将 state=1; 如 果 state=1, 则 说 明 有 线 程 目 前 正 在 使 用 共 享 变 量 , 其 他 线 程 必 须 加 入 同 步 队 列 进 行 等 待 。
- AQS 通 过 Node 内 部 类 构 成 的 一 个 双 向 链 表 结 构 的 同 步 队 列 , 来 完 成 线 程 获 取 锁 的 排 队 工 作 , 当 有 线 程 获 取 锁 失 败 后 , 就 被 添 加 到 队 列 末 尾 。
Node 类 是 对 要 访 问 同 步 代 码 的 线 程 的 封 装 , 包 含 了 线 程 本 身 及 其 状 态 叫waitStatus( 有 五 种 不 同 取 值 , 分 别 表 示 是 否 被 阻 塞 , 是 否 等 待 唤 醒 ,是 否 已 经 被 取 消 等 ) , 每 个 Node 结 点 关 联 其 prev 结 点 和 next 结点 , 方 便 线 程 释 放 锁 后 快 速 唤 醒 下 一 个 在 等 待 的 线 程 , 是 一 个 FIFO 的 过程 。
Node 类 有 两 个 常 量 , SHARED 和 EXCLUSIVE, 分 别 代 表 共 享 模 式 和 独占 模 式 。 所 谓 共 享 模 式 是 一 个 锁 允 许 多 条 线 程 同 时 操 作 ( 信 号 量 Semaphore 就 是 基 于 AQS 的 共 享 模 式 实 现 的 ) , 独 占 模 式 是 同 一 个 时 间 段 只 能 有 一 个 线 程 对 共 享 资 源 进 行 操 作 , 多 余 的 请 求 线 程 需 要 排 队 等 待( 如 ReentranLock) 。
- AQS 通 过 内 部 类 ConditionObject 构 建 等 待 队 列 ( 可 有 多 个 ) , 当 Condition 调 用 wait() 方 法 后 , 线 程 将 会 加 入 等 待 队 列 中 , 而 当 Condition 调 用 signal() 方 法 后 , 线 程 将 从 等 待 队 列 转 移 动 同 步 队 列 中 进 行 锁 竞 争 。
- AQS 和 Condition 各 自 维 护 了 不 同 的 队 列 , 在 使 用 Lock 和Condition 的 时 候 , 其 实 就 是 两 个 队 列 的 互 相 移 动 。