AQS实现原理

AQS是基于CLH队列锁的思想来实现的，其内部不同于CLH单向链表，而是使用的是双向链表。那么对于一个队列来说，其内部一定会通过一个节点来保存线程信息，如：前驱节点、后继节点、当前线程节点、线程状态这些信息。

​ 根据源码可知，AQS内部定义一个Node对象用于存储这些信息。

​ 两种线程等待模式：

• SHARED：表示线程以共享模式等待锁，如读锁。

• EXCLUSIVE：表示线程以独占模式等待锁，如写锁。

  五种线程状态：

• 初始Node对象时，默认值为0。

• CANCELLED：表现线程获取锁的请求已经取消，值为1。

• SINNAL：表现线程已经准备就绪，等待锁空闲给我，值为-1。

• CONDITION：表示线程等待某一个条件被满足，值为-2。

• PROPAGETE：当线程处于SHARED模式时，该状态才会生效，用于表示线程可以被共享传播，值为-3。

  五个成员变量：

• waitStatus：表示线程在队列中的状态，值对应上述五种线程状态。

• prev：表示当前线程的前驱节点。

• next：表示当前线程的后继节点。

• thread：表示当前线程。

• nextWaiter：表示等待condition条件的节点。

同时在AQS中还存在两个成员变量，head和tail，分别代表队首节点和队尾节点。

节点在同步队列的操作

​ 在多线程并发争抢同步状态（锁）时，按照队列的FIFO原则，AQS会将获取锁失败的线程包装为一个Node放入队列尾部中。

对于加入队列的过程需要保证线程安全，AQS提供了一个基于CAS设置尾节点的方法compareAndSetTail(Node expect,Node update)。其需要传递当前期望的尾节点和当前节点，当返回true，当前节点才与队列中之前的尾节点建立连接。

​ 此时可以发现头结点一定是获取锁成功的节点，头节点在释放锁时，会唤醒其后继节点。当后继节点获取锁成功后，则头节点的指针会指向该后继节点作为当前队列的头节点，接着将原先的头结点从队列中移除。

​ 对于该流程来说，只有一个线程能够获取到同步状态，因此不需要CAS进行保证。只需要重新移动头部指针并断开原有引用连接即可。