为了账号安全,请及时绑定邮箱和手机立即绑定

高并发编程-AQS深入解析

标签:
JAVA

要点解说

AbstractQueuedSynchronizer简称AQS,它是java.util.concurrent包下CountDownLatch/FutureTask/ReentrantLock/RenntrantReadWriteLock/Semaphore实现的基础,所以深入理解AQS非常有必要。

AQS通过内部实现的FIFO同步等待队列来完成资源获取线程的等待工作,如果当前线程获取资源失败,AQS则会将当前线程以及等待状态等信息构造成一个Node结构的节点,并将其加入等待队列中,同时会阻塞当前线程;当其它获取到资源的线程释放持有的资源时,则会把等待队列节点中的线程唤醒,使其再次尝试获取对应资源。

源码解析

AbstractQueuedSynchronizer源码比较长,这里只分析主要的功能代码。首先,先看一下它内部定义的Node类的代码。

static  final class Node {       //声明共享模式下的等待节点

       static final Node SHARED = new Node();        





       //声明独占模式下的等待节点

       static final Node EXCLUSIVE = null;        





       //waitStatus的一常量值,表示线程已取消

       static final int CANCELLED =  1;        





       //waitStatus的一常量值,表示后继线程需要取消挂起

       static final int SIGNAL    = -1;        





       //waitStatus的一常量值,表示线程正在等待条件

       static final int CONDITION = -2;        





       //waitStatus的一常量值,表示下一个acquireShared应无条件传播

       static final int PROPAGATE = -3;        





       //waitStatus,其值只能为CANCELLED、SIGNAL、CONDITION、PROPAGATE或0

       //初始值为0

       volatile int waitStatus;        





       //前驱节点

       volatile Node prev;        





       //后继节点

       volatile Node next;        





       //当前节点的线程,在节点初始化时赋值,使用后为null

       volatile Thread thread;        





       //下一个等待节点

       Node nextWaiter;
        





       Node() {

       }
        





       Node(Thread thread, Node mode) {    

           // Used by addWaiter

           this.nextWaiter = mode;           this.thread = thread;

       }
        





       Node(Thread thread, int waitStatus) {           // Used by Condition

           this.waitStatus = waitStatus;           this.thread = thread;

       }

   }

上面的Node就是等待队列里的一个节点,具体结构如下:

webp

image

接着,来看一下AbstractQueuedSynchronizer的三个重要属性:

  
   //等待队列的头结点

    private transient volatile Node head;    //等待队列的尾节点

    private transient volatile Node tail;    //同步状态,这个很重要

    private volatile int state;

从这就可以得到同步队列的基本结构:

webp

image

同时,同步器中提供了三个方法用于操作同步状态:

    protected final int getState() {        return state;

    }    





    protected final void setState(int newState) {

        state = newState;

    }    





    //使用CAS设置同步状态,确保线程安全

    protected final boolean compareAndSetState(int expect, int update) {        return unsafe.compareAndSwapInt(this, stateOffset, expect, update);

    }

AbstractQueuedSynchronizer类中其它方法主要是用于插入节点、释放节点,插入节点过程如下图所示:

webp

image

释放头结点过程如下图所示:

webp

image

分析小结

AbstractQueuedSynchronizer实现了对资源获取与释放的基础实现,真正使用到的地方还在是各个具体的功能类中,如CountDownLatch、ReentrantLock等,后面在这些类中会具体分析。

面试考点

AQS是什么?内部实现结构了解吗? AbstractQueuedSynchronizer简称AQS,它为实现依赖于先进先出 (FIFO) 等待队列的阻塞锁和相关同步器(信号量等)提供一个基础实现框架。内部实现结构参考上面的图示作答。



作者:JavaQ
链接:https://www.jianshu.com/p/6984b9e05056


点击查看更多内容
TA 点赞

若觉得本文不错,就分享一下吧!

评论

作者其他优质文章

正在加载中
  • 推荐
  • 评论
  • 收藏
  • 共同学习,写下你的评论
感谢您的支持,我会继续努力的~
扫码打赏,你说多少就多少
赞赏金额会直接到老师账户
支付方式
打开微信扫一扫,即可进行扫码打赏哦
今天注册有机会得

100积分直接送

付费专栏免费学

大额优惠券免费领

立即参与 放弃机会
意见反馈 帮助中心 APP下载
官方微信

举报

0/150
提交
取消