Java的AQS基本原理详细分析

AQS基本原理

AQS是Abstract Queued Synchronizer的简称。AQS提供了一种实现阻塞锁和一系列依赖FIFO等待队列的同步器的框架。

从使用层面来说，AQS的功能分为两种：独占和共享。

• 独占锁，每次只能有一个线程持有锁，比如前面给大家演示的ReentrantLock就是以独占方式实现的互斥锁；
• 共享锁，允许多个线程同时获取锁，并发访问共享资源，比如ReentrantReadWriteLock。

AQS内部有以下几个重要的数据结构：

• state变量，记录锁定状态，默认0
• 加锁线程变量，记录当前持有锁的是哪个线程，默认null
• 线程等待队列

以ReentrantLock为例，加锁代码如下：

ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
lock.lock();
//------业务逻辑-------
.......
//--------------------------
lock.unlock();

例如线程1和线程2进行加锁操作，线程1先获得锁，AQS会将state置为1，并且加锁线程变量记录为线程1。线程2由于没有获得锁，会被AQS放到线程等待队列中进行等待。

ReentrantLock翻译成中文是可重入锁，从名字就可知它和synchronized关键字一样是可重入的。因为有一个加锁线程变量当前记录了持有锁的是哪个线程，ReentrantLock再次加锁时，是可以成功的，相应的state变量也会加1。和synchronized关键字一样，有一次加锁操作就必须对应一次解锁操作，解锁一次，state变量会减1。

当线程1执行完成，所有锁定操作都对应执行了解锁操作后，state变量为0，并且加锁线程变量被置为null。此时会唤醒线程等待队列中的第一个线程（线程2）去尝试获得锁了。

但是如果此时恰好有一个新的线程3抢在线程2之前获得了锁，那么线程2只能继续等待，这很不公平呀！而ReentrantLock默认的就是不公平锁。如果希望获得的是公平锁，新来的线程必须在线程等待队列中排队等待，也很简单，只需要构造ReentrantLock对象时，指定true的参数即可。

ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true);

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