Java AQS 源码分析
在 Java 并发编程中,AQS(AbstractQueuedSynchronizer)是一个重要的同步器框架。它提供了基于队列的同步器,用于构建各种同步组件,如锁、信号量、倒计时门闩等。
AQS 的源码主要包含了以下几个核心类:
- AbstractQueuedSynchronizer:AQS 的核心类,提供了同步状态的管理和线程调度的机制。
- ConditionObject:条件队列,用于支持同步器的条件等待和通知机制。
- ReentrantLock:可重入锁,基于 AQS 实现的锁。
- Semaphore:信号量,基于 AQS 实现的计数阻塞同步器。
- CountDownLatch:倒计时门闩,基于 AQS 实现的一种多线程等待的机制。
AQS 的核心思想是通过一个 volatile 的整型变量 state 来表示同步状态。在实现具体的同步组件时,可以通过继承 AQS,并且重写它的若干个方法,来实现自定义的同步操作。
AQS 使用一个双向队列来管理等待获取同步状态的线程。当一个线程请求获取同步状态时,它将会被封装成一个节点(Node),然后加入到队列的尾部。在释放同步状态时,会从队列的头部取出一个节点,并唤醒该节点对应的线程。
具体来说,AQS 的实现包含了以下几个关键方法:
-
acquire(int arg)
:尝试获取同步状态,如果获取失败,则将当前线程加入到等待队列中,然后进入阻塞状态。 -
release(int arg)
:释放同步状态,并唤醒等待队列中的第一个节点。 -
tryAcquire(int arg)
:尝试以独占模式获取同步状态,如果成功,则返回 true,否则返回 false。 -
tryRelease(int arg)
:尝试以独占模式释放同步状态,如果成功,则返回 true,否则返回 false。 -
tryAcquireShared(int arg)
:尝试以共享模式获取同步状态,如果成功,则返回一个非负数;如果失败,则返回负数。 -
tryReleaseShared(int arg)
:尝试以共享模式释放同步状态,如果成功,则返回 true;如果失败,则返回 false。
AQS 的源码是非常复杂的,涉及到的设计模式和算法也比较多。在具体的源码分析中,需要深入理解并掌握这些知识,以便能够正确理解和使用 AQS 提供的同步机制。