Java AQS无码讲解

很多人都听说过 Java 里有个叫AQS的东西，其实AQS只是Java里的一个类 AbstractQueuedSynchronizer 的缩写，当我们谈论AQS时，更多的是指那些利用AQS实现的同步 工具 类，比如 Semaphore 、 CountDownLatch 、 ReentrantLock 等。

那么什么是同步工具类呢？

打个比方，你开了一家饭馆，可以容纳10桌客人同时吃饭。来客人了，如果里头吃饭的不到10桌，那么请进，如果已经有10桌在吃了，那不好意思，请排队。

同样是排队，这一次，你不开饭馆了，你组织了一个饭局，邀请了10个人过来，人齐了才能开吃，这下排队的规则就变了，客人来了，看看到场的人到没到10个，到了，好，开吃，没到，不好意思，咱们继续聊聊天，玩玩手机，等那个该死的迟到的家伙。

排队的规则不尽相同，但也有相同的地方，那就是你总要安顿好排队的客人吧？当可以进来吃饭的时候，你需要取通知客人吧？

这些各种排队系统都需要的东西，比如安顿客人、通知客人用餐，就是AQS干的活，至于具体的排队规则，则是交给具体的同步工具类去制定。

现在让我们回到二进制世界中，现在，你要同步的，不再是人，而是线程。

你要安顿的不是客人，而是线程，你要把等待的线程，放到一个队列中去，然后把它们挂起，不让它们乱动，浪费CPU；然后，在合适的时候，唤醒这些线程。

二进制世界里， Semaphore 就是上面说的饭馆，专业点的翻译，叫 信号量 ，总共10个permits，进来一个线程，就拿走一个，拿完了，其他线程就不能进来，只能等待拿到permit的线程，释放permit，这时候其他线程才有机会进去。

而 CountDownLatch ，没错，就是饭局，你设置了一个减数器，初始值为10，每来一个线程，减掉一个，减完还不等于0，那么线程等待，减到0时，ok，全部唤醒，放行。

Semaphore 、 CountDownLatch 、 ReentrantLock 这些同步工具类，要做的，就只是写下自己的排队规则，所以看源码，你会发现这些类，注释比代码还多。

Talk is cheap. Show me the code?

Sorry, 这是一篇无码的文章。

了解AQS的原理，主要是为了更好的弄懂我们经常使用的这些同步工具类的运行机制，出了问题，好知道原因。

这里稍微分享下AQS源码里的几个关键词吧：

• 组合 ：Effective Java里提到，组合是比继承更好的复用代码的方式，Java源码里通过组合的方式来复用AQS的，具体如何组合，看看 CountDownLatch 即可
• state状态 ：这是 AbstractQueuedSynchronizer 里一个万能的属性，具体是什么含义，全看你的使用方式，比如在 CountDownLatch 里，它代表了当前到达后正在等待的线程数，在 Semaphore 里，它则表示当前进去后正在运行的线程数
• CAS : AQS里大量用了CAS操作来修改state的值
• LockSupport : AQS里用了大量的LockSupport的park()和unpark()方法，来挂起和唤醒线程
• 同步队列和条件队列 ：sync queue and condition queue，弄清楚这两个队列的关系，AQS也就弄懂大半
• 公平和非公平 ：有线程竞争，就有公平和非公平的问题。锁释放的时候，刚好有个线程过来获取锁，但这时候线程等待队列里也有线程在等待，到底是给排队时间最久的线程呢(公平)，还是允许新来的线程参与竞争（不公平）？

这篇文章只是一个引子，如果你想深入学习AQS，可以自己写几个demo，然后调试看看，也可以看看我们组一位大佬写的文章： 天外流星for

以上。

参考

• Java Concurrency in Practice

• Previous

  哈姆雷特，活着，寂寞的游戏