java aqs原理
Java AQS(AbstractQueuedSynchronizer)是Java并发编程中的一个重要工具类,用于实现同步器和锁的底层机制。它提供了一种基于队列的、可扩展的同步框架,被广泛应用于各种并发工具和数据结构的实现。
AQS的原理主要基于两个核心概念:状态(State)和等待队列(Wait Queue)。
状态(State):AQS内部维护一个表示同步状态的变量,通过该变量来控制同步操作的进行。不同类型的同步器可以根据自身需求定义不同的状态表示。例如,ReentrantLock使用一个整型变量表示锁的状态,表示锁的可重入次数。
等待队列(Wait Queue):AQS通过一个FIFO队列来管理处于等待状态的线程。当线程请求获取同步器的状态时,如果发现状态不符合要求,线程将被放入等待队列中。等待队列中的线程会按照先进先出的顺序等待获取同步器的状态。
AQS的核心方法包括:
acquire():当线程需要获取同步器的状态时,会调用该方法。如果状态符合要求,则获取状态并继续执行;否则线程会进入等待队列,并在适当的时机被阻塞。
release():当线程释放同步器的状态时,会调用该方法。释放操作可能导致等待队列中的某个线程被唤醒,继续尝试获取同步器的状态。
tryAcquire()和tryRelease():用于尝试获取和释放同步器的状态,如果成功则返回true,否则返回false。
AQS的实现基于一个CLH(Craig, Landin, and Hagersten)队列锁的变种,通过CAS(Compare and Swap)操作和volatile变量来保证并发的正确性和可见性。在AQS的设计中,子类需要通过继承并实现特定的方法来定义自己的同步器。
总结起来,Java AQS的原理是基于状态和等待队列的概念,通过管理线程的状态和等待队列来实现同步操作。它提供了底层的同步机制,为并发编程提供了强大而灵活的工具。