java面试必备八股文（Java多线程（6）：锁与AQS（中））

您好  
  
  
  
  
  
 ，我是湘王 
  
  
  
  
  
  ，这是我的博客园


 


 


 


 


 


 

，欢迎您来 
 
 
 
 
 
，欢迎您再来～

Java中的AQS（AbstractQueuedSynchronizer  
   
   
   
   
   
   ，抽象队列同步器）是用来实现锁及其他同步功能组件的Java底层技术基础

 

 

 

 

 

 
，java.util.concurrent包下大部分类的实现都离不开它  
  
  
  
  
  
 。

通过继承AQS：

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 、ReentrantLock的内部类实现了公平锁和非公平锁；

2 
  
  
  
  
  
  、CountDownLatch的内部类实现了发令枪；

3


 


 


 


 


 


 

、ReentrantReadWriteLock的内部类实现了独享锁和共享锁；

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、Semaphore的内部类实现了公平锁和非公平锁 
  
  
  
  
  
  。

AQS主要实现两大功能：独占（Exclusive
 

 

 

 

 

 

，有时也叫排他）和共享（Share）


 


 


 


 


 


 

。

AQS在内部维护一个FIFO（First In First Out             ，先进先出）的CLH（Craig
 

 
 

 
 

 
 

 
 

 
 

 
 ，Landin












，and Hagersten）线程阻塞队列和一个资源同步状态的变量volatile int state 
 
 
 
 
 
。

CLH是一个虚拟的双向队列                   ，也就是不存在队列实例
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 ，仅存在节点之间的关联关系的队列  
   
   
   
   
   
   。AQS是将每一条请求共享资源的线程


















，封装成一个CLH线程队列节点（Node）             ，从而实现锁的分配

 

 

 

 

 

 
。因此
 
  
 
  
 
  
 
  
 
  
 
  
 ，说了一大堆












，用一句简单的话来形容AQS就是：基于CLH线程阻塞队列  
  
  
  
  
  
 ，通过volatile变量 + CAS + 自旋方式来改变线程状态 
  
  
  
  
  
  ，成功则获取锁


 


 


 


 


 


 

，失败则进入CLH队列
 

 

 

 

 

 

。

AQS已经实现了CLH线程阻塞队列的维护 
 
 
 
 
 
，所以一般子类自定义实现AQS  
   
   
   
   
   
   ，要么是独占

 

 

 

 

 

 
，要么是共享
 

 

 

 

 

 

，也就是要么实现tryAcquire()和tryRelease()等系列方法             ，要么实现tryAcquireShared()和tryReleaseShared()等系列方法             。

CLH队列由多个node节点组成
 

 
 

 
 

 
 

 
 

 
 

 
 ，而且大量使用“CAS自旋volatile变量             ”这种经典代码：

CLH队列的结构为：

给CLH设置首节点：

给CLH设置尾节点：

整个AQS的流程如图：

AQS特别复杂












，如果想把多线程搞透的                   ，就需要深入研究每个方法的流程
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 ，拿acquire(int)方法的执行流程为例：

我把AQS的源码做了较为详细的注释


















，可以结合注释看看
 

 
 

 
 

 
 

 
 

 
 

 
 。例如：

如果只是了解多线程的简单用法             ，AQS可以绕过












。

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