AbstractQueuedSynchronizer的介绍和原理分析

• 介绍：
  • 提供了一个基于FIFO队列，可以用于构建锁或者其他同步装置的基础框架，
  • 利用了一个int类型表示状态
  • 使用方法是继承
  • 子类通过继承并通过实现它的方法管理其状态｛acquire 和release｝的方法操纵状态
  • 可以同时实现排它锁和共享锁模式
• 源码内使用：
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    • 使用类型：
      • 独占类型
      • 共享类型
• 内部属性：

• • 队列保存线程引用和线程状态的容器， 将线程对同步器的一次访问，看作一个Node
    • Node（节点）：
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    • 属性名称	说明
      waitStatus	1.SINGAL=-1 : 当前节点的后继节点需要运行，也就是unpark 2.CANCELLED=1:当前节点被取消 3.CONDIITION=-2 : 表示当前节点在等待Condition ，也就是Condition队列 4.propagate=-3：便是当前场景下后序的acquireshare能够得以执行 5.  0 ：当前节点在sync队列中，等待获得锁
      nextWaiter	存储在Condition队列中的后继节点

      
      
• 同步队列，依托node构建 ： 
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  • 同步器拥有syn队列的3个成员变量:
    •  头节点：head         尾节点：tail    状态 ：state
• 构造函数：
  •  protected AbstractQueuedSynchronizer() { }
• 主要接口
  • acquire(intr arg)
    • 该方法以排他的方式获取锁，对中断不敏感，完成synchronized语义。
    • 源码：
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      • tryacquire需要子类自己去实现，交给子类去实现{以ReentrantLock--fairLock为例子
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      • 未获取到，就生成waitor加入队列中
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    • 原理
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  • release()
    • 而release则表示将状态设置回去，也就是将资源释放，或者说将锁释放。
      
    • 源码解析：
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      • 原理：
      •  该方法取出了当前节点的next引用，然后对其线程(Node)进行了唤醒，这时就只有一个或合理个数的线程被唤醒，被唤醒的线程继续进行对资源的获取与争夺。
  • private boolean doAcquireNanos(int arg, long nanosTimeout) throws InterruptedException
    • 原理
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  • public final void acquireShared(int arg)
    • 调用该方法能够以共享获取状态，
    • 逻辑：
      • 尝试获取共享状态；
        • 调用tryAcquireShared(arg)方法获得
      • 获取失败加入syn队列
        • 以共享锁模式加入队列
      • 循环退出条件
        • 当前节点的前驱节点是否为头节点且能够获取共享状态
        • 与独占锁的退出机制一致
      • 判断共享状态成功
        • 将当前节点设为头节点，判断后继节点是否为共享模式
        • 如果是，则唤醒该线程，对其进行唤醒操作，也就是同时激发多个线程并发的运行
      • 获取状态失败 
        • 使用LockSupport.park(this);将线程从调度器上摘下，进入休休眠状态
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  • public final boolean releaseShared(int arg)
    • 每次获取共享状态acquireShared都会操作状态，同样在共享锁释放的时候，也需要将状态释放。
• 总结：
  • 这篇文章，我们从ReentrantLock出发，完整的分析了AQS独占功能的API及内部实现。
  • 总的来说，思路其实并不复杂，还是使用的标志位+队列的方式，记录获取锁、竞争锁、释放锁等 一系列锁的状态，或许用更准确一点的描述的话，应该是使用的标志位+队列的方式，记录锁，竞争，释放等一系列独占的状态，因为站在AQS的层面state可以表示锁，也可以表示其他状态，它并不关心它的子类把它变成一个什么工具类，而只是提供了一套维护一个独占状态。
  • 甚至，最准确的是AQS只是维护了一个状态，因为，别忘了，它还有一套共享状态的API，所以，AQS只是维护一个状态，一个控制各个线程何时可以访问的状态，它只对状态负责，而这个状态表示什么含义，由子类自己去定义。