java并发之AQS
一、简介AQS，全称：AbstractQueuedSynchronizer，是一个JDK提供的用于构建锁、同步器等线程协作工具类的框架，内部维护FIFO双向队列（双向链表实现）。
AQS重要属性：
// 表示同步状态。它既可以表示独占模式下的锁状态，也可以表示共享模式下的资源数量。通过修改state字段，可以实现多线程的独占或共享模式
private volatile int state
// 当前持有独占锁的线程
private transient Thread exclusiveOwnerThread
// 头节点
private transient volatile Node head;
// 尾节点
private transient volatile Node tail;
Node节点重要属性：
// 加入队列的线程
volatile Thread thread;
// 前驱节点
volatile Node prev;
// 后继节点
volatile Node next;
// CANCELLED: 表示线程已经取消了对同步状态的请求。
// SIGNAL: 表示线程需要被唤醒（通常是因为其他线程释放了同步状态）。
// CONDITION: 表示线程正在等待某个条件。
// PROPAGATE: 表示下一次共享状态的释放应该传播到其他线程。
// 0: 初始状态，表示节点没有特定的状态。
volatile int waitStatus;
Node nextWaiter;
AQS 在 ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock、Semaphore、CountDownLatch、ThreadPoolExcutor 的 Worker 中都有运用（JDK 1.8），AQS 是这些类的底层原理。
二、实现自定义线程协作工具类
2.1 实现独占锁
重写AQS以下方法
boolean tryAcquire(int arg)
boolean tryRelease(int arg)
boolean isHeldExclusively()
调用AQS以下方法
public final void acquire(int arg) {
if (!tryAcquire(arg) &&
acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))
selfInterrupt();
}
public final boolean release(int arg) {
if (tryRelease(arg)) {
Node h = head;
if (h != null && h.waitStatus != 0)
unparkSuccessor(h);
return true;
}
return false;
}
2.2 实现共享锁
重写AQS以下方法
int tryAcquireShared(int arg)
boolean tryReleaseShared(int arg)
调用AQS以下方法
public final void acquireShared(int arg) {
if (tryAcquireShared(arg) < 0)
doAcquireShared(arg);
}
public final boolean releaseShared(int arg) {
if (tryReleaseShared(arg)) {
doReleaseShared();
return true;
}
return false;
}
public final void acquireSharedInterruptibly(int arg)
throws InterruptedException {
if (Thread.interrupted())
throw new InterruptedException();
if (tryAcquireShared(arg) < 0)
doAcquireSharedInterruptibly(arg);
}
2.3 示例
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
public class Test {
class MySync extends AbstractQueuedSynchronizer {
@Override
protected boolean tryAcquire(int arg) {
if (compareAndSetState(0, 1)) {
setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
return true;
}
return false;
}
@Override
protected boolean tryRelease(int arg) {
setExclusiveOwnerThread(null);
setState(0);
return true;
}
@Override
protected boolean isHeldExclusively() {
return getState() == 1;
}
public Condition newCondition() {
return new ConditionObject();
}
}
class MyLock implements Lock {
private MySync sync = new MySync();
@Override
public void lock() {
sync.acquire(1);
}
@Override
public void lockInterruptibly() throws InterruptedException {
sync.acquireInterruptibly(1);
}
@Override
public boolean tryLock() {
return sync.tryAcquire(1);
}
@Override
public boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException {
return sync.tryAcquireNanos(1, unit.toNanos(time));
}
@Override
public void unlock() {
sync.release(1);
}
@Override
public Condition newCondition() {
return sync.newCondition();
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
Test test = new Test();
MyLock myLock = test.new MyLock();
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
myLock.lock();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行开始");
Thread.sleep(5000L);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行结束");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
myLock.unlock();
}
}
}, "t1");
Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
myLock.lock();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行开始");
Thread.sleep(3000L);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行结束");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
myLock.unlock();
}
}
}, "t2");
Thread t3 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
myLock.lock();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行开始");
Thread.sleep(1000L);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行结束");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
myLock.unlock();
}
}
}, "t3");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
[*]参考1
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