AbstractQueuedSynchronizer 初识队列同步器方法
在了解AbstractQueuedSynchronizer主要方法时，需要先弄清楚Java并发中的独占式和共享式的区别
- 不论是独占式还是共享式，都是Java并发包下提供的加锁方式
- 独占锁模式：
- 每次只能有一个线程持有锁
- 属于悲观保守的加锁策略，避免了读/读冲突，如果某个只读线程获取共享状态，其他所有只读线程只能等待，势必影响性能
- 共享锁模式
- 允许多个线程同时获取锁，因此可以并发访问共享资源
- 属于乐观锁，放宽了加锁策略，允许多个只读线程同时访问共享资源，也可以被一个写线程访问，但是不能两个写线程同时进行
Node节点
* @since 1.5
* @author Doug Lea 有必要了解一下作者
*/
/**
* Node节点，包括
* 1、获取同步状态失败的线程引用
* 2、等待状态
* 3、前驱节点
* 4、后继节点
* 5、节点的属性类型、名称以及描述
* 6、源码中的数据结构图
* <pre>
* +------+ prev +-----+ +-----+
* head | | <---- | | <---- | | tail
* +------+ +-----+ +-----+
* </pre>
*/
static final class Node {
//标记该节点在共享模式下等待获取同步状态
static final Node SHARED = new Node();
//标记该节点在独占模式下等待获取同步状态
static final Node EXCLUSIVE = null;
//处于等待状态的节点被取消
static final int CANCELLED = 1;
//后继节点处于处于等待状态，当前节点如果释放了同步状态或者被取消(当前节点状态值为-1)
//会通知后继节点，使后继节点得以运行
static final int SIGNAL = -1;
/**
*节点处于等待队列中，节点线程等待在Condition上，其他线程对Condition调用了Signal()
* 后，该节点会从等待队列中转到到同步队列中，加入到同步队列中以便获取同步状态
* 这里先解释一下这个吧，听起来很迷糊。该状态主要和源码中的ConditionObject相对应
* 如果有线程1和2
* 线程1调用lock方法持有锁
* 线程1调用await方法进入[条件等待队列],同时释放锁
* 线程1获取到线程2的signal信号，从[条件等待队列中]进入[同步等待队列]
* 而对于线程2
* 在获取锁时，由于线程1持有锁，则进入[同步等待队列]中
* 1释放锁，2从[同步等待队列]中移除，获取锁，2再调用signal方法，导致1被唤醒
* 2调用unlock，1获取锁
*详细参考本类中的ConditionObject和
*(https://blog.csdn.net/u012420654/article/details/56496631)
*由此可见，AQS中目前来看，最少维护两个队列，
* 1、等待获取同步状态的等待队列
* 2、条件队列，一个节点要么在条件队列中，要么在等待队列中。两者不可同时存在
*/
static final int CONDITION = -2;
//下一次的共享状态会被无条件的传播下去
static final int PROPAGATE = -3;
//等待状态
volatile int waitStatus;
//前驱节点
volatile Node prev;
//后继节点
volatile Node next;
//由类型Thread可知，该参数应该就是节点中获取同步状态的线程了
volatile Thread thread;
/**等待节点的后继节点，为什么要这个属性呢？
* 如果当前等待节点为共享模式或者独占模式，则后继节点的值为SHARED 或者null
*/
Node nextWaiter;
final boolean isShared() {
return nextWaiter == SHARED;
}
final Node predecessor() throws NullPointerException {
Node p = prev;
if (p == null)
throw new NullPointerException();
else
return p;
}
Node() { // Used to establish initial head or SHARED marker
}
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;
}
}```
```
//头结点
private transient volatile Node head;
//未节点
private transient volatile Node tail;
private volatile int state;
//返回同步状态的当前值
protected final int getState() {
return state;
}
//设置当前同步状态
protected final void setState(int newState) {
state = newState;
}
//使用CAS设置当前状态，使用CAS可以保证操作的原子性
protected final boolean compareAndSetState(int expect, int update) {
// See below for intrinsics setup to support this
return unsafe.compareAndSwapInt(this, stateOffset, expect, update);
}
// Main exported methods
//独占式获取同步状态，获取成功后，其他线程需要等待该线程释放同步状态(锁)才可以获取
protected boolean tryAcquire(int arg) {
throw new UnsupportedOperationException();
}
//独占式释放同步状态
protected boolean tryRelease(int arg) {
throw new UnsupportedOperationException();
}
//共享式获取同步状态，返回值大于0标识获取成功，否则失败
protected int tryAcquireShared(int arg) {
throw new UnsupportedOperationException();
}
//共享式释放同步状态
protected boolean tryReleaseShared(int arg) {
throw new UnsupportedOperationException();
}
//当前同步器是否是独占模式下被线程占有(可以理解成同步状态是否被当前线程所占有)
protected boolean isHeldExclusively() {
throw new UnsupportedOperationException();
}
/**独占模式获取锁，如果当前线程获取同步状态，则返回
* 否则，将会进入同步队列进行等待，而该方法又调用了tryAcquire
*/
public final void acquire(int arg) {
if (!tryAcquire(arg) &&
acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))
selfInterrupt();
}
/**与acquire相同，只是该方法响应中断。
* 如果当前线程在获取同步状态过程中，进入了同步队列中
* 如果被中断，则会抛出InterruptedException异常
*/
public final void acquireInterruptibly(int arg)
throws InterruptedException {
if (Thread.interrupted())
throw new InterruptedException();
if (!tryAcquire(arg))
doAcquireInterruptibly(arg);
}
/**
*超时获取同步队列，如果当前线程在nanosTimeout内获取到同步状态
*返回true,否则返回false
* 同样，如果因获取同步状态进入了同步队列，如果被中断
*InterruptedException异常
*/
public final boolean tryAcquireNanos(int arg, long nanosTimeout)
throws InterruptedException {
if (Thread.interrupted())
throw new InterruptedException();
return tryAcquire(arg) ||
doAcquireNanos(arg, nanosTimeout);
}
//独占式释放同步状态，在释放同步状态成功后，会唤醒同步队列中第一个节点包含的线程
public final boolean release(int arg) {
if (tryRelease(arg)) {
Node h = head;
if (h != null && h.waitStatus != 0)
unparkSuccessor(h);
return true;
}
return false;
}
/**
* 共享模式下获取同步状态(锁)，如果当前线程获取同步状态失败，则进入同步队列等待
* 共享式与独占式主要区别在于，同一时刻可以有多个线程持有共享状态
*/
public final void acquireShared(int arg) {
if (tryAcquireShared(arg) < 0)
doAcquireShared(arg);
}
//共享式获取同步状态，同时响应中断
public final void acquireSharedInterruptibly(int arg)
throws InterruptedException {
if (Thread.interrupted())
throw new InterruptedException();
if (tryAcquireShared(arg) < 0)
doAcquireSharedInterruptibly(arg);
}
//共享模式下获取同步状态，增加超时限制
public final boolean tryAcquireSharedNanos(int arg, long nanosTimeout)
throws InterruptedException {
if (Thread.interrupted())
throw new InterruptedException();
return tryAcquireShared(arg) >= 0 ||
doAcquireSharedNanos(arg, nanosTimeout);
}
//共享式释放同步状态
public final boolean releaseShared(int arg) {
if (tryReleaseShared(arg)) {
doReleaseShared();
return true;
}
return false;
}
/**
* 和Node节点中的Condition条件对应，即AQS中维护着这个Condition队列
/
public class ConditionObject implements Condition, java.io.Serializable {
private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();
private static final long stateOffset;
private static final long headOffset;
private static final long tailOffset;
private static final long waitStatusOffset;
private static final long nextOffset;
/**
*在类加载的时候，就加载进方法区中的常量池中，并进行初始化操作
*/
static {
try {
stateOffset = unsafe.objectFieldOffset
(AbstractQueuedSynchronizer.class.getDeclaredField("state"));
headOffset = unsafe.objectFieldOffset
(AbstractQueuedSynchronizer.class.getDeclaredField("head"));
tailOffset = unsafe.objectFieldOffset
(AbstractQueuedSynchronizer.class.getDeclaredField("tail"));
waitStatusOffset = unsafe.objectFieldOffset
(Node.class.getDeclaredField("waitStatus"));
nextOffset = unsafe.objectFieldOffset
(Node.class.getDeclaredField("next"));
} catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }
}
}
1.看了一天的JVM，有些东西似懂非懂，有些以前迷迷糊糊的东西，也终于明白了，
2.用了两个小时，把目前AQS中自己明白的源码加上注释
3.接下来会对AQS中的实现类源码进行解析并总结出最少一个demo
4.现在的项目中，发现自己的代码被牛人修改了，发现被修改后的代码风格像极了AQS
5.也许在开发项目中，同步状态用不上，但是AQS思想绝对可以借鉴
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