服务器之家:专注于服务器技术及软件下载分享
分类导航

PHP教程|ASP.NET教程|Java教程|ASP教程|编程技术|正则表达式|C/C++|IOS|C#|Swift|Android|JavaScript|易语言|

服务器之家 - 编程语言 - Java教程 - 深入浅出学习AQS组件

深入浅出学习AQS组件

2021-09-16 12:33凌风郎少 Java教程

AQS ( AbstractQueuedSynchronizer)是一个用来构建锁和同步器的框架,使用AQS能简单且高效地构造出应用广泛的大量的同步器,下面小编和大家来一起学习一下吧

首先aqs的基本执行过程就是尝试获取锁,成功则返回,如果失败就进入同步队列进行锁资源的等待。基于这个流程可以看出队列跟队列中的节点应该是两个重点。

首先来看下aqs里队列节点node的结构:

深入浅出学习AQS组件

该类中有五个字段,依次来看一下:

1.prev,next:指向它的前置节点跟后继节点,由此看出aqs中的同步队列是个双向链表。

2.thread:当前线程对象。

3.waitstatus:当前节点的状态,是个int类型变量,依次有如下几种:

 

类型 说明
-1 signal 当前节点的后继节点被阻塞,因此当当前节点在释放或者取消的时候需要唤醒它的后继节点。
1 cancelled 当前节点由于超时或者中断被取消,节点进入这个状态以后将保持不变。
注:这是唯一大于0的值,很多判断逻辑会用到这个特征
-2 condition 当前节点正处在条件队列中,在条件达成前不能获取锁。
-3 propagate 当前节点获取到锁的信息需要传递给后继节点,共享锁模式使用该值。
0 节点初始状态。

 

nextwaiter:如果当前节点是共享模式,该值会指向一个share节点。如果当前节点是在条件队列中,则该值会指向下一个等待条件的节点。

了解了node节点的数据结构以后,看下独占锁模式下的同步队列的结构:

深入浅出学习AQS组件

注:head节点是new出来一个新的node节点,而tail是直接指向队列中最后一个节点。

了解了独占锁模式队列以后,看下共享锁模式下的同步队列(注意对比其中的不同):

深入浅出学习AQS组件

注:共享锁跟独占锁是同一个同步队列,也就是说同步队列中的节点既可以是共享类型也可以是独占类型。

除了独占锁跟共享锁使用的同步队列,还有一个很重要的队列就是条件队列,一起看下:

深入浅出学习AQS组件

注意区分条件队列跟同步队列的区别:1、头尾指针,2、单链表

搞明白了aqs中这些基础的数据结构以后,最后再看下aqs对外提供的api:

独占锁模式:

 

方法名 说明
acquire 独占模式获取锁,不响应中断,如果发生中断只会把当前线程的中断状态设置为true
acquireinterruptibly 独占模式获取锁,如果在获取锁的过程中线程被中断,则直接抛出中断异常
release 释放锁资源

 

共享锁模式:

 

方法名 说明
acquireshared 共享模式获取锁,不响应中断,如果发生中断只会把当前线程的中断状态设置为true
acquiresharedinterruptibly 共享模式获取锁,如果在获取锁的过程中线程被中断,则直接抛出中断异常
releaseshared 释放锁资源

 

条件队列:

 

方法名 说明
await 阻塞等待条件,如果被中断则抛出中断异常
awaituninterruptibly 阻塞等待条件,不响应中断,如果发生中断只会把线程中断状态设置为true
awaitnanos 等待纳秒时间,如果被中断则抛出中断异常
awaituntil 等待直到一个截止时间,如果被中断则抛出中断异常
await(long time, timeunit unit) 等待一个指定时间,如果被中断则抛出中断异常
signal 唤醒等待队列中的第一个节点
signalall 唤醒等待队列中的所有节点

 

扩展api:

 

方法名 说明
tryacquire 尝试获取独占锁,不阻塞
tryacquirenanos 尝试在指定纳秒时间内获取独占锁,如果被中断则抛出中断异常
tryrelease 尝试释放独占锁,不阻塞
tryacquireshared 尝试获取共享锁,不阻塞
tryacquiresharednanos 尝试在指定纳秒时间内获取共享锁,如果被中断则抛出中断异常
tryreleaseshared 尝试释放共享锁,不阻塞

 

了解了上面介绍的关于aqs的基础数据结构及api以后,再去学习独占锁,共享锁,条件队列实现原理就不会云里雾里了。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持服务器之家。

原文链接:https://segmentfault.com/a/1190000011552534

延伸 · 阅读

精彩推荐