介绍

基于JDK14的源码进行解析，需要看过源码后，再来理解本文会简单很多。

doc文档说明

AQS类提供了框架来实现阻塞锁和相关的同步器FIFO等待队列，用AtomicInteger代替state，继承该类必须保护好state，state代表的是获取锁（acquire）或释放锁（release）。其他的方法都是入队列和阻塞机制。

Node结点有三种状态：

WAITING
= 1;
// must be 1
CANCELLED = 0x80000000; // must be negative
COND
= 2;
// in a condition wait

处于head结点的，是持有资源的线程。

方法

JDK14流程
enqueue方法：for循环 + cas的方式，入队列。
isEnqueued方法：从链表尾部查找node，若有返回true。

获取排他锁流程

acquire方法：先调用tryAcquire获取锁，若返回false，则调用acquire（私有）方法。

acquire（私有）方法：
重复干如下事情：

• 检查当前的前继结点是否是头结点，如果是，确保头结点稳定，否则确保有效的前继结点
• 如果前继结点是头结点，或尚未加入队列，则尝试获取锁，若获取锁成功则结束
• 如果结点尚未创建，则创建它；否则，如果结点尚未入队，请尝试一次入队；否则从park中唤醒，重试(到postSpin时间)；否则，如果等待状态未设置，则设置并重试；否则暂停当前并清除等待状态，并检查取消；

若超时，则调用cancelAcquire取消当前结点。

cancelAcquire方法：设置当前node状态为WAITING状态，调用cleanQueue方法。
cleanQueue方法：清空所有状态为CANCELLED的node结点，并调用signalNext方法尝试unpark下一个结点。
signalNext方法：唤醒该结点的后继结点，若后继结点状态不等于0，则unpark，它从acquire（私有）方法里面执行清空等待状态然后重复去申请一次资源看是否能成功。不用担心后继结点为CANCELLED状态，因为后续发现这个状态会调用cleanQueue方法清空所有状态为CANCELLED的node结点。而且CANCELLED状态只有线程持有state时候，才回去调用cleanQueue，所以不用考虑并发。

释放排它锁流程

release方法：调用自定义的tryRelease释放资源，若为true，则调用signalNext方法唤醒该结点的后继结点。

获取共享锁流程

和排它锁类似，只要tryAcquireShared(arg) >= 0就能拿到共享锁。
signalNextIfShared方法：signalNext方法类似，只是多了个判断是否是共享锁对象的条件。

ConditionObject

该类需要在AQS中使用，类似于wait，sleep，该类维护着一个单向链表ConditionNode。只用了排它锁。

await方法

创建一个ConditionNode结点，若当前结点的等待线程是该锁，设置状态为00000011（COND | WAITING），添加到链表中，释放当前锁。若当前线程已经有结点进入等待队列了，等待队列中结点释放，然后清空状态为0，入等待队列。

singal方法

遍历ConditionObject链表，若遍历时对应的结点的状态是3，即00000011（代表着该结点已经处于等待状态），通过cas方式入等待队列。

jdk实现类

CountDownLatch（共享锁）

构造函数中先设置初始状态为入参。

• 获取锁的时候，state减一，直到为0。
• 释放锁的时候，判断state是否为0，为0才允许释放。

使用场景例子： 一个任务的某个步骤需要很多小任务，主任务就相当于主线程，分出来各个小任务给其他线程，就可以使用CountDownLatch等待所有的小任务都执行完毕，主任务再往下执行。

Semaphore（共享锁）

构造函数中先设置初始状态为入参。有着公平锁和非公平锁实现类。
公平锁：直接先去竞争state，竞争失败入队列。
非公平锁：如果有前驱结点在队列中，直接入队列。

使用场景：Semaphore可以用于做流量控制，特别公用资源有限的应用场景，比如数据库连接。假如有一个需求，要读取几万个文件的数据，因为都是IO密集型任务，我们可以启动几十个线程并发的读取，但是如果读到内存后，还需要存储到数据库中，而数据库的连接数只有10个，这时我们必须控制只有十个线程同时获取数据库连接保存数据，否则会报错无法获取数据库连接。这个时候，我们就可以使用Semaphore来做流控。

ThreadPoolExecutor.Worker（排它锁）

一个Worker线程对应一个等待队列。

ReentrantLock（排它锁）

前置条件，可重入锁，若发现持有者和当前线程一致，state++，然后执行公平锁和非公平锁的逻辑。
公平锁：直接先去竞争state，竞争失败入队列。
非公平锁：如果有前驱结点在队列中，直接入队列。

ReentrantReadWriteLock（排它锁和共享锁）

公平锁：直接先去竞争state，竞争失败入队列。
非公平锁：如果有前驱结点在队列中，直接入队列。
使用的是同一个等待队列，共用一个state。

WriteLock（排它锁、可重入）

获取锁流程：

• 如果state不为0
  • state和65535与运算等于0，进入等待队列。
  • 当前线程和持有线程不一致，进入等待队列。
  • 如果state + acquires大于65535，抛出异常。
  • 以上都没有，state设置为state + acquires，继续持有该锁。
• 否则说明当前没有资源的竞争
  • 如果是非公平锁，直接获取锁，若成功持有锁，若失败则进入等待队列。
  • 如果是公平锁且有前驱结点在队列中，直接入队列；否则持有锁。

释放锁流程，和前面大体一致。

ReadLock（共享锁）

维护着一个HoldCounter的ThreadLocal，用于记录每个线程所重入的次数。
获取锁流程：

• 如果有WriteLock锁且持有锁者与当前线程不一致，则进入等待队列。
• 调用～readerShouldBlock方法，
  • 如果是非公平锁且head的后继结点不为共享锁，继续流程。
  • 如果是公平锁且有没有前驱结点在队列中，继续流程。
  • HoldCounter++，如果是第一个读线程，记录该结点。
  • 继续持有锁，结束流程。
• 如果有WriteLock锁且持有锁者与当前线程不一致，则进入等待队列。
• 调用readerShouldBlock方法
  • 如果是非公平锁且head的后继结点不为共享锁，继续流程。
  • 如果是公平锁且有没有前驱结点在队列中，继续流程。
  • 如果第一个读线程是当前线程，继续流程。
  • 如果当前读线程所重入次数==0，进入等待队列，结束流程。
• HoldCounter++，如果是第一个读线程，记录该结点。

释放锁流程，HoldCounter–，如果是第一个读线程，清除该结点，等待state == 0时，才会释放所有读线程。

最后

以上就是等待溪流为你收集整理的JDK14的AbstractQueuedSynchronizer(AQS)源码解析介绍doc文档说明方法ConditionObjectjdk实现类的全部内容，希望文章能够帮你解决JDK14的AbstractQueuedSynchronizer(AQS)源码解析介绍doc文档说明方法ConditionObjectjdk实现类所遇到的程序开发问题。

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