JUC之AbstractQueuedSynchronizer原理

1. 抽象队列同步器（AbstractQueuedSynchronizer，简称AQS），其是一个锁实现框架。ReentrantLock、CountDownLatch、Semaphore、CyclicBarrier都是基于AQS实现的，当然你也可以自己来实现。每一个实现的工具类内部都有一个继承AbstractQueuedSynchronizer的属性sync，工具类获取锁的方法都是调用sync的方法，类似一种代理形式，如ReentrantLock的lock()方法调用AbstractQueuedSynchronizer.acquire()方法，CountDownLatch.awai()调用AbstractQueuedSynchronizer.acquireSharedInterruptibly()等等。

 

2. 既然众多同步工具都是依赖AQS来实现的，那么其内部实现原理是什么呢？

AbstractQueuedSynchronizer用一个volatile int state属性来标识同步状态（加锁状态、释放锁状态），假设A线程获取锁，state变成加锁状态，此时B线程也来获取锁，由于锁被A线程持有，AQS将B线程添加到一个队列里面，并阻塞B线程，B线程等待。当A线程释放锁后，state变成释放锁状态，此时B从队列里弹出并解除阻塞去获取锁。

那么AQS至少包含以下构件：

1). 同步状态，一个volatile int state（代表共享资源），并且对该状态的持有又分为独占模式和共享模式

2). 一个存储等待线程的队列（CLH队列）

3).  阻塞与解除阻塞线程的工具（LockSupport.park/unpark）

 

3、线程的阻塞与解除阻塞

首先AbstractQueuedSynchronizer维护两个双链表队列，一个队列用于存储排队获取锁的线程，称之为等待队列，该队列由AbstractQueuedSynchronizer自身维护；另外一个队列是AbstractQueuedSynchronizer.ConditionObject(内部类)来维护的，称之为条件队列，这个队列的主要用途就是当线程内部执行lock.await()方法时，将该线程添加到这个队列里面。当线程获取signal()信号时，将该线程从条件队列移除，同时添加到等待队列里面。