Lock, AQS

最新推荐文章于 2024-06-19 09:09:29 发布

洛城小红魔

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AQS 队列同步器

同步器是实现锁（也可以是任意同步组件）的关键，在锁的实现中聚合同步器，利用同步
器实现锁的语义。可以这样理解二者之间的关系：锁是面向使用者的，它定义了使用者与锁交
互的接口（比如可以允许两个线程并行访问），隐藏了实现细节；同步器面向的是锁的实现者，
它简化了锁的实现方式，屏蔽了同步状态管理、线程的排队、等待与唤醒等底层操作。锁和同

步器很好地隔离了使用者和实现者所需关注的领域.

        同步器的设计是基于模板方法模式的，也就是说，使用者需要继承同步器并重写指定的
方法，随后将同步器组合在自定义同步组件的实现中，并调用同步器提供的模板方法，而这些
模板方法将会调用使用者重写的方法。
        重写同步器指定的方法时，需要使用同步器提供的如下3个方法来访问或修改同步状态。
        ·getState()：获取当前同步状态。
        ·setState(int newState)：设置当前同步状态。
        ·compareAndSetState(int expect,int update)：使用CAS设置当前状态，该方法能够保证状态
设置的原子性。

同步器的acquire方法

同步状态获取、节点构造、加入同步队列以及在同步队列中自旋等
待的相关工作，其主要逻辑是：首先调用自定义同步器实现的tryAcquire(int arg)方法，该方法
保证线程安全的获取同步状态，如果同步状态获取失败，则构造同步节点（独占式
Node.EXCLUSIVE，同一时刻只能有一个线程成功获取同步状态）并通过addWaiter(Node node)
方法将该节点加入到同步队列的尾部，最后调用acquireQueued(Node node,int arg)方法，使得该
节点以“死循环”的方式获取同步状态。如果获取不到则阻塞节点中的线程，而被阻塞线程的
唤醒主要依靠前驱节点的出队或阻塞线程被中断来实

public final void acquire(int arg) {
    if (!tryAcquire(arg) &&
        acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))
        selfInterrupt();
}

private Node addWaiter(Node mode) {
    Node node = new Node(Thread.currentThread(), mode);
    // Try the fast path of enq; backup to full enq on failure
    Node pred = tail;
    if (pred != null) {
        node.prev = pred;
        if (compareAndSetTail(pred, node)) {
            pred.next = node;
            return node;
        }
    }
    enq(node);
    return node;
}

private Node enq(final Node node) {
    for (;;) {
        Node t = tail;
        if (t == null) { // Must initialize
            if (compareAndSetHead(new Node()))
                tail = head;
        } else {
            node.prev = t;
            if (compareAndSetTail(t, node)) {
                t.next = node;
                return t;
            }
        }
    }
}

final boolean acquireQueued(final Node node, int arg) {
    boolean failed = true;
    try {
        boolean interrupted = false;
        for (;;) {
            final Node p = node.predecessor();
            if (p == head && tryAcquire(arg)) {
                setHead(node);
                p.next = null; // help GC
                failed = false;
                return interrupted;
            }