AQS

属性:用state来表示资源的状态(加锁 state+1)

独占模式

一个线程访问资源

共享模式

多个线程访问资源

  • 提供了FIFO的等待队列,未拿到资源的被分配到队列等待
  • 条件变量来实现等待,唤醒机制

AQS 内部维护了一个双向链表,头节点是个占位的(waitStatus为-1),用来释放下一个节点(线程)

加锁

lock
public final void acquire(int arg) {
  //如果加锁失败 将该线程加入到队列里面
  if (!tryAcquire(arg) &&
    acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))
    selfInterrupt();
}
final boolean acquireQueued(final Node node, int arg) {
  boolean failed = true;
  try {
    boolean interrupted = false;
    for (;;) {
      //获取链表的前驱节点 如果前驱结点是头节点的话 那在尝试加一下锁
      //因为头节点是用来唤醒下一个节点的
      final Node p = node.predecessor();
      if (p == head && tryAcquire(arg)) {
        //如果加锁成功  设置当前节点为头节点 头节点的下一个节点为null
        setHead(node);
        p.next = null; // help GC
        failed = false;
        return interrupted;
      }
      //如果加锁失败
      if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&
          parkAndCheckInterrupt())
        //当前获得锁的线程是否中断状态 如果加锁之后线程中断了处理
        //和lockInterruptibly() 在这块会抛异常
        interrupted = true;
    }
  } finally {
    if (failed)
      cancelAcquire(node);
  }
 }
//加锁失败之后 
private static boolean shouldParkAfterFailedAcquire(Node pred, Node node) {
        int ws = pred.waitStatus;
        if (ws == Node.SIGNAL)
          //前驱结点是做标记节点  也就是-1 可唤醒线程
            return true;
        if (ws > 0) { 
          //如果前驱结点status>0 说明当前节点不可被唤醒,需要被标记线程唤醒
          //一直遍历到头节点为占有锁的线程则退出
            do {
                node.prev = pred = pred.prev;
            } while (pred.waitStatus > 0);
          //当前标记节点指向占有锁的节点
            pred.next = node;
        } else { 
          //将头节点设置为标记状态
            compareAndSetWaitStatus(pred, ws, Node.SIGNAL);
        }
        return false;
    }
private final boolean parkAndCheckInterrupt() {
  //加锁,然后判断当前线程是否中断 区分lock()和lockInterruptibly()方法 是否需要抛异常
  		//获取当前锁,进入阻塞状态 
        LockSupport.park(this);
        return Thread.interrupted();
    }
AQS#tryAcquire
final boolean nonfairTryAcquire(int acquires) {
  //获取当前加锁的状态 第一次上锁 直接加锁 并返回true  
    final Thread current = Thread.currentThread();
    int c = getState();
    if (c == 0) {
      if (compareAndSetState(0, acquires)) {
        setExclusiveOwnerThread(current);
        return true;
      }
    }
  //如果是重入的 加acquires 然后返回 发欧泽加锁失败
    else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {
      int nextc = c + acquires;
      if (nextc < 0) // overflow
        throw new Error("Maximum lock count exceeded");
      setState(nextc);
      return true;
    }
    return false;
  }

解锁

//AQS的解锁逻辑
public final boolean release(int arg) {
  //调用解锁 如果解锁失败 则返回false
    if (tryRelease(arg)) {
    //解锁成功,如果当前的头节点不为空 并且等待状态不为0则将头节点的状态改为标记节点
    Node h = head;
    if (h != null && h.waitStatus != 0)
    unparkSuccessor(h);
    return true;
    }
    return false;
  }
 protected final boolean tryRelease(int releases) {
   //获取当前重入锁的次数 如果非当前线程(比如线程中断等原因),抛异常
     int c = getState() - releases;
     if (Thread.currentThread() != getExclusiveOwnerThread())
       throw new IllegalMonitorStateException();
   //如果等于0 则释放锁了 解锁成功 设置当前自有锁的线程为null
     boolean free = false;
     if (c == 0) {
       free = true;
       setExclusiveOwnerThread(null);
     }
   //也有可能是重入了多次,会解锁失败
     setState(c);
     return free;
 }

然后再来看看unparkSuccessor()

  //获取当前节点的状态 如果小于0(可能是标记节点)
  int ws = node.waitStatus;
    if (ws < 0)
      //设置为0
    	compareAndSetWaitStatus(node, ws, 0); 
//获取它的后继节点,如果下一个节点为null
  Node s = node.next;
  if (s == null || s.waitStatus > 0) {
  	s = null;
    //从最后一个节点开始遍历,找到先驱节点的等待状态<=0的 然后去释放锁
  	for (Node t = tail; t != null && t != node; t = t.prev)
  		if (t.waitStatus <= 0)
  			s = t;
  }
//释放锁
  if (s != null)
  	LockSupport.unpark(s.thread);

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