深入理解Java中的AQS机制

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本文详细介绍了Java中的AQS机制,它是Java并发包中的关键组件,用于实现同步器。AQS通过内部同步状态和FIFO等待队列控制线程访问,使用acquire和release方法进行同步。通过继承AQS并重写相关方法,可以自定义同步器,如示例中实现的Mutex互斥锁。理解AQS对于提升Java后端并发编程能力至关重要。

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在Java后端开发中,熟悉AQS(AbstractQueuedSynchronizer)机制是非常重要的。AQS是Java并发包中的一个关键组件,它提供了一种用于实现同步器的框架。本文将详细介绍AQS机制的原理和使用方式,并提供一些示例代码以帮助读者更好地理解。

AQS机制的原理

AQS是一个抽象类,它提供了一种基于FIFO等待队列的同步器实现方式。它通过内部维护一个同步状态(synchronization state)来控制线程的访问和等待。AQS通过CAS(Compare and Swap)操作来改变同步状态,以此来实现线程的互斥和同步。

AQS主要通过以下两个方法来控制线程的访问:

  1. acquire(int arg):该方法用于获取同步状态。如果同步状态为0,则线程可以获取同步资源并继续执行。如果同步状态不为0,线程将被加入到等待队列中,进入等待状态。

  2. release(int arg):该方法用于释放同步状态。当线程使用完同步资源后,调用release方法释放同步状态。释放同步状态后,AQS会将等待队列中的第一个线程唤醒,使其能够获取同步资源并继续执行。

AQS的具体实现方式是通过内部的一个同步队列(Sync Queue)来管理等待线程。每个等待线程都会被封装成一个节点(Node),节点中保存了线程的状态以及其他必要的信息。等待队列采用FIFO(先进先出)的方式管理线程,这意味着等待时间最长的线程将最先被唤醒。

AQS的使用方式

在实际应用中,可以通过继承AQS类来自定义同步器。下面是一个简单示例,展示了如何使用AQS来实现一个简单的互斥锁:


                
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