AQS机制

AQS：全名为AbstractQuenedSynchronizer，翻译过来即抽象的队列同步器，是一种用来构建锁和同步器的框架。

基于AQS构建同步器，很多并发类都是基于它实现的，这些类都是继承于AbstractQueuedSynchronizer，包括：

• ReentrantLock
• Semaphore
• CountDownLatch
• ReentrantReadWriteLock
• SynchronusQueue

AbstractQueuedSynchronizer类及重要方法：

public abstract class AbstractQueuedSynchronizer
    extends AbstractOwnableSynchronizer
    implements java.io.Serializable {

    /**
     * The synchronization state.
     */
    private volatile int state;
    
    protected boolean tryAcquire(int arg) {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }

   static final class Node {
      volatile Node prev;
      volatile Node next;
      volatile Thread thread;
   }
}

AQS的原理

基于CLH队列，用volatile修饰共享变量state，线程通过CAS去改变状态，成功则获取锁成功，失败则进入等待队列，等待被唤醒。

CLH（Craig，Landin，and Hagersten）队列是一个虚拟的双向队列，虚拟的双向队列即不存在队列实例，仅存在节点之间的关联关系。AQS将每一条请求共享资源的线程封装成一个CLH锁队列的一个结点（Node），来实现锁的分配。

AQS是自旋锁
在等待唤醒的时候，经常会使用自旋（while(!cas())）的方式，不停地尝试获取锁，直到获取成功。

AQS维护了一个volatile int state和一个FIFO线程等待队列，多线程争用资源被阻塞的时候就会进入这个队列。

AQS设计思想
1.AQS使用一个int成员变量state来表示同步状态
2.使用Node实现FIFO队列，可以用于构建锁或者其他同步装置
3.AQS资源共享方式：独占Exclusive（排它锁模式）和共享Share（共享锁模式）

• Exclusive
  独占，只有一个线程能执行。
  如：ReentrantLock

• Share
  共享，多个线程可以同时执行。
  如：Semaphore、CountDownLatch、ReadWriteLock，CyclicBarrier

自定义同步器的实现

AQS底层使用了模板方法模式，在构建自定义同步器时，只需要依赖AQS底层再实现共享资源state的获取与释放操作即可。自定义同步器在实现的时候只需要实现共享资源state的获取和释放方式即可，至于具体线程等待队列的维护，AQS已经在顶层实现好了。自定义同步器实现的时候主要实现下面几种方法：

• isHeldExclusively()：该线程是否正在独占资源。只有用到condition才需要去实现它。
• tryAcquire(int)：独占方式。尝试获取资源，成功则返回true，失败则返回false。
• tryRelease(int)：独占方式。尝试释放资源，成功则返回true，失败则返回false。
• tryAcquireShared(int)：共享方式。尝试获取资源。负数表示失败；0表示成功，但没有剩余可用资源；正数表示成功，且有剩余资源。
• tryReleaseShared(int)：共享方式。尝试释放资源，如果释放后允许唤醒后续等待结点返回true，否则返回false。

参考：
https://blog.csdn.net/JavaShark/article/details/125300628
https://blog.csdn.net/feiying0canglang/article/details/121109407