同步器aqs框架源码

㈠ AQS源码解析（6）acquireInterruptibly

reentrantlock中有lockInterruptibly函数，表示可响应中断，之前讲的lock是不会响应中断的：

lockInterruptibly核心函数：

doAcquireInterruptibly：

㈡ 多线程-AQS总结

一个排他锁ReentrantLock，一个ReenTrantReadWriteLock，3个同步器分别是CountDownLatch、Semaphore、CyclicBarrier(内部直接使用ReentrantLock，其他都有一个内部类Sync extends AQS)

如上图Node节点，下面解析一下属性

其中waitStatus是个枚举

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例如现在有3个线程A、B、C按顺序获取锁，并且A线程一直占用锁

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例如现在有6个线程A(读)、B(读)、C(写)、D(读)、E(读)、F(写)按顺序获取锁

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例如，主线程A创建CountDownLatch(2)，创建2条线程的线程池，线程B、C

例如,主线程A创建CyclicBarrier(2,屏障点方法),创建2条线程的线程池，线程B、C

例如，线程A创建Semaphore(2)，创建3条线程的线程池，线程B、C、D

参考地址: https://blog.csdn.net/wangnanwlw/article/details/109509685?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-OPENSEARCH-1.not_use_machine_learn_pai&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-OPENSEARCH-1.not_use_machine_learn_pai

㈢ AQS研究系列(一)--Unsafe使用

为了研究AQS,我们先来学习下java中cas(Compare And Swap)的基础Unsafe类的使用

Unsafe产生于java无法向c那样操作底层操作系统,但一些场景又需要相关操作.所以此类提供了一些java语言对于操作系统内存层面操作的API.这显然被认为是不安全的,所以此类是不公开的,不建议被java应用直接使用.
但现实中已经有大量的java并发相关操作的框架在使用它了....据说此类在计划废弃中.

Unsafe能操作内存?这个是什么概念?都有哪些操作呢?

其实最明显的是它大量方法都是直接操作内存地址进行操作的.方法可以分为下面几类:

我们可以使用LockSupport类进行操作

a. LockSupport.park()对应Unsafe的Unsafe.park(false, 0L)------>给当前所在线程加锁,第一个参数表示true为精度型单位为纳秒,false单位毫秒,第二次参数表示等待时间;

b. LockSupport.park.unpark --------->Thread thread对应Unsafe的UNSAFE.unpark(thread)方法(解锁指定线程)
如果,我们直接使用Unsafe,是这样子的:

我们还可以通过Unsafe类获取对象的属性值.因为Unsafe类是直接操作内存的,所以需要我们获得对应的属性内存地址,如下操作:

如下操作,通过unsafe类实现cas原子操作.

好了,上面就是unsafe的基本几种使用,其也是aqs框架中cas操作的基础.下面我们进行aqs相关学习.

AQS研究系列(二)--线程状态和interrupt()、interrupted()、isInterrupted等方法学习
AQS研究系列(三)--AbstractQueuedSynchronizer源码分析

㈣ aqs原理是什么

aqs原理：

是一个用于构建锁和同步器的框架，它能降低构建锁和同步器的工作量，还可以避免处理多个位置上发生的竞争问题，在基于AQS构建的同步器中，只可能在一个时刻发生阻塞，从而降低上下文切换的开销，并提高吞吐量。

相关信息：

AQS内部实现了两个队列，一个同步队列，一个条件队列。

同步队列的作用是：当线程获取资源失败之后，就进入同步队列的尾部保持自旋等待，不断判断自己是否是链表的头节点，如果是头节点，就不断参试获取资源，获取成功后则退出同步队列。

条件队列是为Lock实现的一个基础同步器，并且一个线程可能会有多个条件队列，只有在使用了Condition才会存在条件队列。

㈤ J.U.C|同步队列（CLH）

在上篇我们聊到AQS的原理，具体参见 《J.U.C|带你走进AQS的内心世界》 。

这篇我们来给大家聊聊AQS中核心同步队列（CLH）。

同步队列

一个FIFO双向队列，队列中每个节点等待前驱节点释放共享状态（锁）被唤醒就可以了。

AQS如何使用它？

AQS依赖它来完成同步状态的管理，当前线程如果获取同步状态失败时，AQS则会将当前线程已经等待状态等信息构造成一个节点（Node）并将其加入到CLH同步队列，同时会阻塞当前线程，当同步状态释放时，会把首节点唤醒（公平锁），使其再次尝试获取同步状态。

Node节点面貌？

CLH同步队列的结构图

这里是基于CAS（保证线程的安全）来设置尾节点的。

如上图了解了同步队列的结构， 我们在分析其入列操作在简单不过。无非就是将tail（使用CAS保证原子操作）指向新节点，新节点的prev指向队列中最后一节点（旧的tail节点），原队列中最后一节点的next节点指向新节点以此来建立联系，来张图帮助大家理解。

源码
源码我们可以通过AQS中的以下两个方法来了解下
addWaiter方法

先通过addWaiter(Node node)方法尝试快速将该节点设置尾成尾节点，设置失败走enq(final Node node)方法

enq

通过“自旋”也就是死循环的方式来保证该节点能顺利的加入到队列尾部，只有加入成功才会退出循环，否则会一直循序直到成功。

上述两个方法都是通过compareAndSetHead(new Node())方法来设置尾节点，以保证节点的添加的原子性（保证节点的添加的线程安全。）

同步队列（CLH）遵循FIFO，首节点是获取同步状态的节点，首节点的线程释放同步状态后，将会唤醒它的后继节点（next），而后继节点将会在获取同步状态成功时将自己设置为首节点，这个过程非常简单。如下图

设置首节点是通过获取同步状态成功的线程来完成的（获取同步状态是通过CAS来完成），只能有一个线程能够获取到同步状态，因此设置头节点的操作并不需要CAS来保证，只需要将首节点设置为其原首节点的后继节点并断开原首节点的next（等待GC回收）应用即可。

聊完后我们来总一下，同步队列就是一个FIFO双向对队列，其每个节点包含获取同步状态失败的线程应用、等待状态、前驱节点、后继节点、节点的属性类型以及名称描述。

其入列操作也就是利用CAS(保证线程安全)来设置尾节点，出列就很简单了直接将head指向新头节点并断开老头节点联系就可以了。