【JAVA】46. AQS抽象队列同步器源码深度解析

一、核心知识点详细解释

1.1 AQS 概述

AQS（AbstractQueuedSynchronizer）是 Java 并发包 java.util.concurrent 中的一个抽象类，它是构建锁和其他同步组件的基础框架。许多并发工具如 ReentrantLock、CountDownLatch、Semaphore 等都是基于 AQS 实现的。AQS 提供了一个 FIFO（先进先出）的队列来管理线程，通过一个 int 类型的状态变量 state 来表示同步状态，线程可以通过修改这个状态变量来获取或释放锁。

1.2 AQS 的核心数据结构

1.2.1 同步状态 state

state 是 AQS 中的一个 volatile 修饰的 int 类型变量，用于表示同步状态。不同的同步组件可以根据 state 的值来实现不同的同步逻辑。例如，在 ReentrantLock 中，state 表示锁的重入次数，当 state 为 0 时表示锁未被持有，大于 0 时表示锁已被持有且重入了相应的次数。

1.2.2 队列

AQS 内部维护了一个 FIFO 的双向队列，用于管理等待获取锁的线程。队列中的每个节点（Node）代表一个等待的线程，节点包含了线程的引用、等待状态等信息。

1.3 AQS 的核心方法

1.3.1 acquire(int arg)

该方法用于获取锁，是一个模板方法，其实现如下：

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

• tryAcquire(arg)：尝试获取锁，这是一个需要子类实现的方法，用于自定义获取锁的逻辑。
• addWaiter(Node.EXCLUSIVE)：将当前线程封装成一个节点并加入到等待队列的尾部。
• acquireQueued(node, arg)：使节点在队列中等待获取锁，如果在等待过程中被中断，则返回 true。
• selfInterrupt()