深挖AQS队列同步器

级实现的，juc包下的Lock显示锁，而提到Lock就不得不提一下它的核心队列同步器(AQS)了，它的全称是AbstractQueuedSynchronizer，是用来构建锁或者其他一些同步组件的基础，除了ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock外，它还在CountDownLatch、Semaphore以及ThreadPoolExecutor中被使用，通过理解队列同步器的工作原理，对我们了解和使用这些工具类会有很大的帮助。

1、AQS 基础

为了便于理解AQS的概念，这里首先摘录部分AbstractQueuedSynchronizer的注释进行了简要翻译：

• 它提供了一个框架，对于依赖先进先出等待队列的阻塞锁和同步器(例如信号量和事件)，可以用它来实现。这个类的设计，对于大多数依赖于单个原子值来表示状态(state)的同步器，可以提供有力的基础。子类需要重写被protected修饰的方法，例如更改状态(state)，定义在获取或释放对象时这些状态表示的含义。基于这些，类中的其他方法实现了队列和阻塞机制。在子类中可以维护其他的状态字段，但是只有使用getState，setState，compareAndSetState方法原子更新的状态值变量，才与同步有关。
• 子类被推荐定义为非public的内部类，用来实现封闭类的属性同步。同步器本身没有实现任何同步接口，它仅仅定义了一些方法，供具体的锁和同步组件中的public方法调用。
• 队列同步器支持独占模式和共享模式，当一个线程在独占模式下获取时，其他线程不能获取成功，在共享模式下多线程的获取可能成功。在不同模式下，等待的线程使用的是相同的先进先出队列。通常，实现子类只支持其中的一种模式，但是在ReadWriteLock中两者都可以发挥作用。只支持一种模式的子类在实现时不需要重写另一种模式中的方法。

阅读这些注释，可以知道AbstractQueuedSynchronizer是一个抽象类，它基于内部先进先出(FIFO)的双向队列、以及内置的一些protected方法来实现同步器，完成同步状态的管理，并且我们可以通过子类继承AQS抽象类的方式，在共享模式或独占模式下，实现自定义的同步组件。

通过上面的描述，可以看出AQS中的两大核心是同步状态和双向的同步队列，来看一下源码中是如何对它们进行定义的：这两个核心内容分别进行研究。

同步队列

AQS内部静态类Node用于表示同步队列中的节点，变量表示的意义如下：

• prev：当前节点的前驱节点，如果当前节点是同步队列的头节点，那么prev为null
• next：当前节点的后继节点，如果当前节点是同步队列的尾节点，那么next为null
• thread：获取同步状态的线程
• waitStatus：等待状态，取值可为以下情况

1. CANCELLED(1)：表示当前节点对应的线程被取消，当线程等待超时或被中断时会被修改为此状态
2. SIGNAL(-1)：当前节点的后继节点的线程被阻塞，当前线程在释放同步状态或取消时，需要唤醒后继节点的线程
3. CONDITION(-2)：节点处于等待队列中，节点线程等待在Condition上，当其他线程调用Condition的signal方法后，会将节点从等待队列移到同步队列
4. PROPAGATE(-3)：表示下一次共享式同步状态获取能够被执行，即同步状态的获取可以向后继节点的后继进行无条件的传播
5. 0：初始值，表示当前节点等待获取同步状态

每个节点的prev和next指针在加入队列的时候进行赋值，通过这些指针就形成了一个双向列表，另外AQS还保存了同步队列的头节点head和尾节点tail，通

（编辑：应用网_丽江站长网）

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