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编程问答

并发编程-15并发容器（J.U.C）核心 AbstractQueuedSynchronizer 抽象队列同步器AQS介绍

發(fā)布時(shí)間：2025/3/21 编程问答 14 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了并发编程-15并发容器（J.U.C）核心 AbstractQueuedSynchronizer 抽象队列同步器AQS介绍小編覺得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個(gè)參考.

文章目錄

J.U.C腦圖
J.U.C核心AQS簡(jiǎn)介
- AQS底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
- AQS特點(diǎn)

J.U.C腦圖

為了體現(xiàn)出AQS和線程池的重要性，上圖單獨(dú)將AQS和線程池拿出來了。

J.U.C的構(gòu)成如下：

J.U.C核心AQS簡(jiǎn)介

并發(fā)編程-14線程安全策略之并發(fā)容器（J.U.C）中的集合類中介紹了J.U.C中的Collections集合，這篇博文我們將繼續(xù)來看下J.U.C中的 AQS抽象隊(duì)列同步器

AQS（AbstractQueuedSynchronizer）是并發(fā)容器中的同步器，AQS是J.U.C的核心，它是抽象的隊(duì)列式的同步器，AQS定義了一套多線程訪問共享資源的同步器框架，我們常用的ReentrantLock、Semaphore、CyclicBarrier、ReentrantLock、Condition、FutureTask都依賴于該抽象類等。

AQS底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

如上圖，AbstractQueuedSynchronizer底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一個(gè)雙向鏈表，是隊(duì)列的一種實(shí)現(xiàn)

Sync queue：同步隊(duì)列，其中head節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)后面的調(diào)度
Condition queue：單向鏈表，不是必須的，只有程序中使用到Condition的時(shí)候才會(huì)存在，可能會(huì)有多個(gè)Condition queue

AQS特點(diǎn)

AQS維護(hù)了一個(gè)volatile int state和一個(gè)使用Node實(shí)現(xiàn)的FIFO線程等待隊(duì)列

使用Node實(shí)現(xiàn)FIFO隊(duì)列，可以用于構(gòu)建鎖或者其他同步裝置的基礎(chǔ)框架
利用一個(gè)int類型state表示獲取鎖的線程數(shù)（0沒有線程獲取鎖，1有線程獲取鎖，大于1表示重入鎖的數(shù)量）），AQS提供了三種訪問方式：setState() getState()
compareAndSetState() 這三種操作均是原子操作，其中compareAndSetState的實(shí)現(xiàn)依賴于Unsafe的compareAndSwapInt()方法
使用方法是繼承，然后復(fù)寫AQS中的方法，基于模板方法模式
子類通過繼承并通過實(shí)現(xiàn)它的方法（acquire和release）管理其狀態(tài)
可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)排它鎖（獨(dú)占，只有一個(gè)線程能執(zhí)行，如ReentrantLock）和共享鎖模式（共享，多個(gè)線程可同時(shí)執(zhí)行，如Semaphore/CountDownLatch）. 一般情況下，子類只需要根據(jù)需求實(shí)現(xiàn)其中一種模式，當(dāng)然也有同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩種模式的同步類，如ReadWriteLock

自定義同步器實(shí)現(xiàn)時(shí)主要實(shí)現(xiàn)以下幾種方法：

protected boolean isHeldExclusively() // 該線程是否正在獨(dú)占資源。只有用到condition才需要去實(shí)現(xiàn)它。 protected boolean tryAcquire(int) // 獨(dú)占方式。嘗試獲取資源，成功則返回true，失敗則返回false。 protected boolean tryRelease(int) // 獨(dú)占方式。嘗試釋放資源，成功則返回true，失敗則返回false。 protected int tryAcquireShared(int) // 共享方式。嘗試獲取資源。負(fù)數(shù)表示失敗；0表示成功，但沒有剩余可用資源；正數(shù)表示成功，且有剩余資源。 protected boolean tryReleaseShared(int) // 共享方式。嘗試釋放資源，如果釋放后允許喚醒后續(xù)等待結(jié)點(diǎn)返回true，否則返回false。

關(guān)于AQS源碼解讀，請(qǐng)移步 https://www.cnblogs.com/waterystone/p/4920797.html

接下來我們就針對(duì)AQS中的同步組件逐一通過示例來演示