AQS 中那些不得不说的理论知识

2.2 next

同步队列的后继节点，条件队列没有这个概念。

2.3 thread

竞争资源的线程。

2.4 nextWaiter

条件队列的下一个节点，同步队列没有这个概念。

2.5 waitStatus

队列中节点的等待状态。

• static final int CANCELLED = 1; 此节点的线程被取消 独占模式 共享模式

• static final int SIGNAL = -1; 此节点的后继节点线程被挂起，需要被唤醒 独占模式

• static final int CONDITION = -2; 此节点的线程在等待信号，也表明当前节点不在同步队列中，而在条件队列中

• static final int PROPAGATE = -3; 此节点下一个 acquireShared 应该无条件传播 ? 共享模式

这四个属性就是 waitStatus 属性的具体状态，还有一个隐式的具体状态，即 waitStatus 初始化时为 0。在独占模式下，我们只需要用到 CANCELLED 和 SIGNAL，这里需要注意的是 SIGNAL，它代表的不是自己线程的状态，而是它后继节点的状态，当一个节点的 waitStatus 被置为 SIGNAL 时，表明此节点的后继节点被挂起，当此节点释放锁或被取消放弃拿锁时，应该唤醒后继节点。而在共享模式时，我们会用到 CANCELLED 和 PROPAGATE

3、ConditionObject

是 AQS 的内部类 ConditionObject。

3.1 firstWaiter

条件队列的第一个节点。

3.2 lastWaiter

条件队列的最后一个节点。

3.2 await()

3.2.1 创建一个条件队列节点，把自己加入到条件队列中，必要的时候初始化条件队列；

3.2.2 因为调用 await 的线程都持有锁，所以接下来需要执行 AQS 的 release 方法释放当前线程持有的锁，即让出锁，让其他线程执行；

3.2.3 利用 park 方法将当前线程挂起，等待唤醒；

3.2.4 其他线程调用signal()方法唤醒该线程（该方法是隐式的，在代码中没有体现，因为是多线程执行，体现在 signal()）

• 将节点从条件队列转移到等待队列

• 调用 unpark 方法唤醒线程

• 重新竞争锁。这个步骤也很关键，这里可以区分[公平锁和非公平锁](()

3.3 signal()

3.3.1 将条件队列中的的节点（firstWaiter）转移到同步队列中

3.3.2 把刚转移到同步队列中的节点前驱的 waitstatus 改为SIGNA **《一线大厂Java面试题解析+后端开发学习笔记+最新架构讲解视频+实战项目源码讲义》无偿开源 威信搜索公众号【编程进阶路】** L(-1),用来唤醒后继节点。

4、队列同步器模式

4.1 共享模式

同一时间只有一个线程能拿到锁执行。

4.2 独占模式

同一时间有多个线程可以拿到锁协同工作。

4.3 公平锁

多个线程按照申请锁的顺序去获得锁，线程会直接进入队列去排队，永远都是队列的第一位才能得到锁。

4.4 非公平锁

多个线程去获取锁的时候，会直接去尝试获取，获取不到，再去进入等待队列，如果能获取到，就直接获取到锁。

4.5 可重入锁

广义上的可重入锁指的是可重复可递归调用的锁，在外层使用锁之后，在内层仍然可以使用，并且不发生死锁（前提得是同一个对象或者 class），这样的锁就叫做可重入锁。ReentrantLock 和 synchronized 都是可重入锁。

在 ReentrantLock 上的体现：

final?boolean?nonfairTryAcquire(int?acquires)?{??//这里我就跳过着讲解了，ReentrantLock 模式使用的是非公平锁，这样能提高系统的响应性能

final?Thread?current?=?Thread.currentThread();

int?c?=?getState();??//获取资源的状态，

if?(c?==?0)?{?????//为 0 就是别人还没有获取到锁，这个时候当前线程就可以获取到锁

if?(compareAndSetState(0,?acquires))?{?//用 cas 的方式获取到锁

setExclusiveOwnerThread(current);??//这个方法里面就只有这一句??exclusiveOwnerThread?=?thread;?设置当前线程是独占线程

return?true;

}

}

else?if?(current?==?getExclusiveOwnerThread())?{???//重点来了，这个方法就是主要判断是不是可重入的，如果之前的判断资源的状态是被上锁了，就会执行到这里，如果判断是本线程

int?nextc?=?c?+?acquires;??//把资源的的请求次数加 1

if?(nextc?<?0)?//?当然也不是可以不限加的,如果超出的 int 的范围，抛出一个 error 的错误

throw?new?Error("Maximum?lock?count?exceeded");

setState(nextc);??//设置资源状态

return?true;

}

return?false;

}

总结：ReentrantLock 可重入主要体现在current == getExclusiveOwnerThread()这个判断方法上面。如果是当前重入线程，资源状态添加请求数，注意释放的时候也是要释放这个多次的。

5、acquire(int arg) 线程竞争锁

竞争锁方法的路径tryAcquire()->addWaiter()->acquireQueued()->selfInterrupt()，其中 tryAcquire()需要根据不同的业务场景，由不同实现类实现。由于是多线程模式，该方法使用了很多for (;;)来确保业务一定执行，具体可以参考源码。对应下面四个步骤：

5.1、[竞争锁](()。竞争成功终止操作，竞争失败执行以下步骤；

5.2、将线程包装成独占式节点，并入队，放到队尾；

5.3、 当前线程加入等待队列后，会通过 acquireQueued 方法基于 CAS 自旋不断尝试获取资源，直至获取到资源竞争成功移除该节点并终止操作；

竞争失败修改前驱节点waitstatus=SIGNAL(-1)，则会调用 park 阻塞线程。

5.4、 自我中断锁（用户线程第一次获取锁失败之后，进入 CLH 队列，此时会中断该线程）。

6、release(int arg) 线程释放锁

释放锁的路径tryRelease()->unparkSuccessor()，其中 tryAcquire()需要根据不同的业务场景，由不同实现类实现，