AQS
简介
AQS 是 Java 并发包里实现锁、同步的一个重要的基础框架。
AQS内部维护了一个等待队列，借助CAS方法实现了无阻塞算法进行更新。
AQS定义两种资源共享方式
Exclusive（独占，只有一个线程能执行，如ReentrantLock）
Share（共享，多个线程可同时执行，如Semaphore/CountDownLatch）
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
通过CAS完成对State值的修改
Node节点
用于存放获取线程的节点， 存在于 Sync Queue, Condition Queue, 这些节点主要的区分在于 waitStatus 的值
Condition Queue
这个队列是用于独占模式中，只有用到 Condition.awaitXX 时才会将 node加到 tail 上
Sync Queue
独占共享的模式中均会使用到的存放 Node 的 CLH queue(主要特点是队列中总有一个 dummy 节点，后继节点获取锁的条件由前继节点决定，
前继节点在释放 lock 时会唤醒sleep中的后继节点)
ConditionObject，用于独占的模式，主要是线程释放lock，加入Condition Queue， 并进行相应的 signal 操作
独占的获取lock (acquire release) 例如 ReentrantLock。
共享的获取lock (acquireShared releaseShared)。 例如 ReeantrantReadWriteLock, Semaphore
static final class Node { /** 标识节点是否是 共享的节点(这样的节点只存在于 Sync Queue 里面) */ static final Node SHARED = new Node(); #//独占模式 static final Node EXCLUSIVE = null; #/** # * CANCELLED 说明节点已经 取消获取 lock 了(一般是由于 interrupt 或 timeout 导致的) # * 很多时候是在 cancelAcquire 里面进行设置这个标识 # */ static final int CANCELLED = 1;
#/** # * SIGNAL 标识当前节点的后继节点需要唤醒(PS: 这个通常是在 独占模式下使用, 在共享模式下有时用 PROPAGATE) # */ static final int SIGNAL = -1;
#//当前节点在 Condition Queue 里面 static final int CONDITION = -2;
/** * 当前节点获取到 lock 或进行 release lock 时, 共享模式的最终状态是 PROPAGATE(PS: 有可能共享模式的节点变成 PROPAGATE 之前就被其后继节点抢占 head 节点, 而从Sync Queue中被踢出掉) */ static final int PROPAGATE = -3;
volatile int waitStatus;
/** * 节点在 Sync Queue 里面时的前继节点(主要来进行 skip CANCELLED 的节点) * 注意: 根据 addWaiter方法: * 1. prev节点在队列里面, 则 prev != null 肯定成立 *2. prev != null 成立, 不一定 node 就在 Sync Queue 里面 */ volatile Node prev;
/** * Node 在 Sync Queue 里面的后继节点, 主要是在release lock 时进行后继节点的唤醒 * 而后继节点在前继节点上打上 SIGNAL 标识, 来提醒他 release lock 时需要唤醒 */ volatile Node next;
//获取 lock 的引用 volatile Thread thread;
/** * 作用分成两种: * 1. 在 Sync Queue 里面, nextWaiter用来判断节点是 共享模式, 还是独占模式 * 2. 在 Condition queue 里面, 节点主要是链接且后继节点 (Condition queue是一个单向的, 不支持并发的 list) */ Node nextWaiter;
// 当前节点是否是共享模式 final boolean isShared() { return nextWaiter == SHARED; }
// 获取 node 的前继节点 final Node predecessor() throws NullPointerException{ Node p = prev; if(p == null){ throw new NullPointerException(); }else{ return p; } }
Node(){ // Used to establish initial head or SHARED marker }
// 初始化 Node 用于 Sync Queue 里面 Node(Thread thread, Node mode){ // Used by addWaiter this.nextWaiter = mode; this.thread = thread; }
//初始化 Node 用于 Condition Queue 里面 Node(Thread thread, int waitStatus){ // Used by Condition this.waitStatus = waitStatus; this.thread = thread; } } |