深入理解AQS独占锁之ReentrantLock源码分析 PDF 下载

主要内容：

1. 管程 — Java同步的设计思想

管程：指的是管理共享变量以及对共享变量的操作过程，让他们支持并发。

互斥：同一时刻只允许一个线程访问共享资源；

同步：线程之间如何通信、协作。

MESA模型

在管程的发展史上，先后出现过三种不同的管程模型，分别是Hasen模型、Hoare模型和MESA模

型。现在正在广泛使用的是MESA模型。

管程中引入了条件变量的概念，而且每个条件变量都对应有一个等待队列。条件变量和等待队列的

作用是解决线程之间的同步问题。

2. AQS原理分析

2.1 什么是AQS

java.util.concurrent包中的大多数同步器实现都是围绕着共同的基础行为，比如等待队列、条件队

列、独占获取、共享获取等，而这些行为的抽象就是基于AbstractQueuedSynchronizer（简称

AQS）实现的，AQS是一个抽象同步框架，可以用来实现一个依赖状态的同步器。

JDK中提供的大多数的同步器如Lock, Latch, Barrier等，都是基于AQS框架来实现的

一般是通过一个内部类Sync继承 AQS

将同步器所有调用都映射到Sync对应的方法

AQS具备的特性：

阻塞等待队列

共享/独占

公平/非公平

可重入

允许中断

2.2 AQS核心结构

AQS内部维护属性volatile int state

state表示资源的可用状态

State三种访问方式：

getState()

setState()

compareAndSetState()

定义了两种资源访问方式：

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

AQS实现时主要实现以下几种方法：

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。

2.3 AQS定义两种队列

同步等待队列： 主要用于维护获取锁失败时入队的线程。

条件等待队列： 调用await()的时候会释放锁，然后线程会加入到条件队列，调用signal()唤醒的时候会把条件队

列中的线程节点移动到同步队列中，等待再次获得锁。

AQS 定义了5个队列中节点状态：

1. 值为0，初始化状态，表示当前节点在sync队列中，等待着获取锁。

2. CANCELLED，值为1，表示当前的线程被取消；

3. SIGNAL，值为-1，表示当前节点的后继节点包含的线程需要运行，也就是unpark；

4. CONDITION，值为-2，表示当前节点在等待condition，也就是在condition队列中；

5. PROPAGATE，值为-3，表示当前场景下后续的acquireShared能够得以执行；