一拴还、概述
談到并發(fā)潮罪，不得不談ReentrantLock阅畴；而談到ReentrantLock盯滚，不得不談AbstractQueuedSynchronizer（AQS）定页！
類如其名趟薄，抽象的隊列式的同步器，AQS定義了一套多線程訪問共享資源的同步器框架典徊，許多同步類實現(xiàn)都依賴于它杭煎，如常用的ReentrantLock/Semaphore/CountDownLatch...。
以下是本文的目錄大綱：
概述
框架
源碼詳解
簡單應(yīng)用
若有不正之處卒落，請諒解和批評指正羡铲，不勝感激。
請尊重作者勞動成果儡毕，轉(zhuǎn)載請標明原文鏈接：http://www.cnblogs.com/waterystone/p/4920797.html
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二也切、框架
它維護了一個volatile int state（代表共享資源）和一個FIFO線程等待隊列（多線程爭用資源被阻塞時會進入此隊列）。這里volatile是核心關(guān)鍵詞妥曲，具體volatile的語義贾费，在此不述。state的訪問方式有三種:
getState()
setState()
compareAndSetState()
AQS定義兩種資源共享方式：Exclusive（獨占檐盟，只有一個線程能執(zhí)行褂萧，如ReentrantLock）和Share（共享，多個線程可同時執(zhí)行葵萎，如Semaphore/CountDownLatch）导犹。
不同的自定義同步器爭用共享資源的方式也不同。自定義同步器在實現(xiàn)時只需要實現(xiàn)共享資源state的獲取與釋放方式即可羡忘，至于具體線程等待隊列的維護（如獲取資源失敗入隊/喚醒出隊等）谎痢，AQS已經(jīng)在頂層實現(xiàn)好了。自定義同步器實現(xiàn)時主要實現(xiàn)以下幾種方法：
isHeldExclusively()：該線程是否正在獨占資源卷雕。只有用到condition才需要去實現(xiàn)它节猿。
tryAcquire(int)：獨占方式。嘗試獲取資源，成功則返回true滨嘱，失敗則返回false峰鄙。
tryRelease(int)：獨占方式。嘗試釋放資源太雨，成功則返回true吟榴，失敗則返回false。
tryAcquireShared(int)：共享方式囊扳。嘗試獲取資源吩翻。負數(shù)表示失敗锥咸；0表示成功狭瞎，但沒有剩余可用資源；正數(shù)表示成功搏予，且有剩余資源脚作。
tryReleaseShared(int)：共享方式。嘗試釋放資源缔刹，如果釋放后允許喚醒后續(xù)等待結(jié)點返回true，否則返回false劣针。
以ReentrantLock為例校镐，state初始化為0，表示未鎖定狀態(tài)捺典。A線程lock()時鸟廓，會調(diào)用tryAcquire()獨占該鎖并將state+1。此后襟己，其他線程再tryAcquire()時就會失敗引谜，直到A線程unlock()到state=0（即釋放鎖）為止，其它線程才有機會獲取該鎖擎浴。當然员咽，釋放鎖之前，A線程自己是可以重復獲取此鎖的（state會累加）贮预，這就是可重入的概念贝室。但要注意，獲取多少次就要釋放多么次仿吞，這樣才能保證state是能回到零態(tài)的滑频。
再以CountDownLatch以例，任務(wù)分為N個子線程去執(zhí)行唤冈，state也初始化為N（注意N要與線程個數(shù)一致）峡迷。這N個子線程是并行執(zhí)行的，每個子線程執(zhí)行完后countDown()一次你虹，state會CAS減1绘搞。等到所有子線程都執(zhí)行完后(即state=0)彤避，會unpark()主調(diào)用線程，然后主調(diào)用線程就會從await()函數(shù)返回看杭，繼續(xù)后余動作忠藤。
一般來說，自定義同步器要么是獨占方法楼雹，要么是共享方式模孩，他們也只需實現(xiàn)tryAcquire-tryRelease贮缅、tryAcquireShared-tryReleaseShared中的一種即可。但AQS也支持自定義同步器同時實現(xiàn)獨占和共享兩種方式，如ReentrantReadWriteLock。
三、源碼詳解
本節(jié)開始講解AQS的源碼實現(xiàn)。依照acquire-release、acquireShared-releaseShared的次序來。
3.1 acquire(int)
此方法是獨占模式下線程獲取共享資源的頂層入口。如果獲取到資源，線程直接返回，否則進入等待隊列，直到獲取到資源為止，且整個過程忽略中斷的影響螟够。這也正是lock()的語義寞宫，當然不僅僅只限于lock()毛俏。獲取到資源后阀溶，線程就可以去執(zhí)行其臨界區(qū)代碼了。下面是acquire()的源碼：
1publicfinalvoidacquire(int arg) {2if(!tryAcquire(arg) &&3? ? ? ? acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))4? ? ? ? selfInterrupt();5}
函數(shù)流程如下：
tryAcquire()嘗試直接去獲取資源，如果成功則直接返回；
addWaiter()將該線程加入等待隊列的尾部姊途，并標記為獨占模式寂殉；
acquireQueued()使線程在等待隊列中獲取資源村怪，一直獲取到資源后才返回梭域。如果在整個等待過程中被中斷過赎懦，則返回true伐蒋，否則返回false掸读。
如果線程在等待過程中被中斷過，它是不響應(yīng)的却妨。只是獲取資源后才再進行自我中斷selfInterrupt()薄声，將中斷補上档叔。
這時單憑這4個抽象的函數(shù)來看流程還有點朦朧惦界，不要緊，看完接下來的分析后沾歪，你就會明白了漂彤。就像《大話西游》里唐僧說的：等你明白了舍生取義的道理，你自然會回來和我唱這首歌的灾搏。
3.1.1 tryAcquire(int)
此方法嘗試去獲取獨占資源挫望。如果獲取成功，則直接返回true狂窑，否則直接返回false媳板。這也正是tryLock()的語義，還是那句話泉哈，當然不僅僅只限于tryLock()蛉幸。如下是tryAcquire()的源碼：
1protectedbooleantryAcquire(int arg) {2thrownew UnsupportedOperationException();3}
什么？直接throw異常旨巷？說好的功能呢巨缘？好吧，還記得概述里講的AQS只是一個框架采呐，具體資源的獲取/釋放方式交由自定義同步器去實現(xiàn)嗎若锁？就是這里了！８隆又固！AQS這里只定義了一個接口，具體資源的獲取交由自定義同步器去實現(xiàn)了（通過state的get/set/CAS）Ｃ郝省Ｑ龉凇！至于能不能重入蝶糯，能不能加塞洋只，那就看具體的自定義同步器怎么去設(shè)計了！Ｖ绾础识虚！當然，自定義同步器在進行資源訪問時要考慮線程安全的影響妒茬。
這里之所以沒有定義成abstract担锤，是因為獨占模式下只用實現(xiàn)tryAcquire-tryRelease，而共享模式下只用實現(xiàn)tryAcquireShared-tryReleaseShared乍钻。如果都定義成abstract肛循，那么每個模式也要去實現(xiàn)另一模式下的接口铭腕。說到底，Doug Lea還是站在咱們開發(fā)者的角度多糠，盡量減少不必要的工作量累舷。
3.1.2 addWaiter(Node)
此方法用于將當前線程加入到等待隊列的隊尾，并返回當前線程所在的結(jié)點熬丧。還是上源碼吧：
1private Node addWaiter(Node mode) { 2//以給定模式構(gòu)造結(jié)點笋粟。mode有兩種：EXCLUSIVE（獨占）和SHARED（共享） 3Node node =new Node(Thread.currentThread(), mode); 4 5//嘗試快速方式直接放到隊尾。 6Node pred = tail; 7if(pred !=null) { 8node.prev = pred; 9if (compareAndSetTail(pred, node)) {10pred.next = node;11return node;12? ? ? ? }13? ? }1415//上一步失敗則通過enq入隊析蝴。16? ? enq(node);17return node;18}
?不用再說了害捕，直接看注釋吧。這里我們說下Node闷畸。Node結(jié)點是對每一個訪問同步代碼的線程的封裝尝盼，其包含了需要同步的線程本身以及線程的狀態(tài)，如是否被阻塞佑菩，是否等待喚醒盾沫，是否已經(jīng)被取消等。變量waitStatus則表示當前被封裝成Node結(jié)點的等待狀態(tài)殿漠，共有4種取值CANCELLED赴精、SIGNAL、CONDITION绞幌、PROPAGATE蕾哟。
CANCELLED：值為1，在同步隊列中等待的線程等待超時或被中斷莲蜘，需要從同步隊列中取消該Node的結(jié)點谭确，其結(jié)點的waitStatus為CANCELLED，即結(jié)束狀態(tài)票渠，進入該狀態(tài)后的結(jié)點將不會再變化逐哈。
SIGNAL：值為-1，被標識為該等待喚醒狀態(tài)的后繼結(jié)點问顷，當其前繼結(jié)點的線程釋放了同步鎖或被取消昂秃，將會通知該后繼結(jié)點的線程執(zhí)行。說白了杜窄，就是處于喚醒狀態(tài)肠骆，只要前繼結(jié)點釋放鎖，就會通知標識為SIGNAL狀態(tài)的后繼結(jié)點的線程執(zhí)行羞芍。
CONDITION：值為-2哗戈，與Condition相關(guān)郊艘，該標識的結(jié)點處于等待隊列中荷科，結(jié)點的線程等待在Condition上唯咬，當其他線程調(diào)用了Condition的signal()方法后，CONDITION狀態(tài)的結(jié)點將從等待隊列轉(zhuǎn)移到同步隊列中畏浆，等待獲取同步鎖胆胰。
PROPAGATE：值為-3，與共享模式相關(guān)刻获，在共享模式中蜀涨，該狀態(tài)標識結(jié)點的線程處于可運行狀態(tài)。
0狀態(tài)：值為0蝎毡，代表初始化狀態(tài)厚柳。
AQS在判斷狀態(tài)時，通過用waitStatus>0表示取消狀態(tài)沐兵，而waitStatus<0表示有效狀態(tài)别垮。
3.1.2.1 enq(Node)
? 此方法用于將node加入隊尾。源碼如下：
1privateNode enq(final Node node) { 2//CAS"自旋"扎谎，直到成功加入隊尾 3for (;;) { 4Node t = tail; 5if(t ==null) {// 隊列為空碳想，創(chuàng)建一個空的標志結(jié)點作為head結(jié)點，并將tail也指向它毁靶。 6if(compareAndSetHead(new Node())) 7tail = head; 8}else{//正常流程胧奔，放入隊尾 9node.prev = t;10if (compareAndSetTail(t, node)) {11t.next = node;12return t;13? ? ? ? ? ? }14? ? ? ? }15? ? }16}
如果你看過AtomicInteger.getAndIncrement()函數(shù)源碼，那么相信你一眼便看出這段代碼的精華预吆。CAS自旋volatile變量龙填，是一種很經(jīng)典的用法。還不太了解的啡浊，自己去百度一下吧觅够。
3.1.3?acquireQueued(Node, int)
OK，通過tryAcquire()和addWaiter()巷嚣，該線程獲取資源失敗喘先，已經(jīng)被放入等待隊列尾部了。聰明的你立刻應(yīng)該能想到該線程下一部該干什么了吧：進入等待狀態(tài)休息廷粒，直到其他線程徹底釋放資源后喚醒自己窘拯，自己再拿到資源，然后就可以去干自己想干的事了坝茎。沒錯涤姊，就是這樣！是不是跟醫(yī)院排隊拿號有點相似~~acquireQueued()就是干這件事：在等待隊列中排隊拿號（中間沒其它事干可以休息）嗤放，直到拿到號后再返回思喊。這個函數(shù)非常關(guān)鍵，還是上源碼吧：
1finalbooleanacquireQueued(finalNode node,int arg) { 2booleanfailed =true;//標記是否成功拿到資源 3try { 4booleaninterrupted =false;//標記等待過程中是否被中斷過 5 6//又是一個“自旋”次酌！ 7for (;;) { 8finalNode p = node.predecessor();//拿到前驅(qū) 9//如果前驅(qū)是head恨课，即該結(jié)點已成老二舆乔，那么便有資格去嘗試獲取資源（可能是老大釋放完資源喚醒自己的，當然也可能被interrupt了）剂公。10if(p == head && tryAcquire(arg)) {11setHead(node);//拿到資源后希俩，將head指向該結(jié)點。所以head所指的標桿結(jié)點纲辽，就是當前獲取到資源的那個結(jié)點或null颜武。12p.next =null;// setHead中node.prev已置為null，此處再將head.next置為null拖吼，就是為了方便GC回收以前的head結(jié)點鳞上。也就意味著之前拿完資源的結(jié)點出隊了！13failed =false;14returninterrupted;//返回等待過程中是否被中斷過15? ? ? ? ? ? }1617//如果自己可以休息了吊档，就進入waiting狀態(tài)因块，直到被unpark()18if(shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&19? ? ? ? ? ? ? ? parkAndCheckInterrupt())20interrupted =true;//如果等待過程中被中斷過，哪怕只有那么一次籍铁，就將interrupted標記為true21? ? ? ? }22}finally {23if (failed)24? ? ? ? ? ? cancelAcquire(node);25? ? }26}
到這里了涡上，我們先不急著總結(jié)acquireQueued()的函數(shù)流程，先看看shouldParkAfterFailedAcquire()和parkAndCheckInterrupt()具體干些什么拒名。
3.1.3.1 shouldParkAfterFailedAcquire(Node, Node)
此方法主要用于檢查狀態(tài)吩愧，看看自己是否真的可以去休息了（進入waiting狀態(tài)，如果線程狀態(tài)轉(zhuǎn)換不熟增显，可以參考本人上一篇寫的Thread詳解）雁佳，萬一隊列前邊的線程都放棄了只是瞎站著，那也說不定同云，對吧糖权！
1privatestaticboolean shouldParkAfterFailedAcquire(Node pred, Node node) { 2intws = pred.waitStatus;//拿到前驅(qū)的狀態(tài) 3if(ws == Node.SIGNAL) 4//如果已經(jīng)告訴前驅(qū)拿完號后通知自己一下，那就可以安心休息了 5returntrue; 6if(ws > 0) { 7/* 8? ? ? ? * 如果前驅(qū)放棄了炸站，那就一直往前找星澳，直到找到最近一個正常等待的狀態(tài)，并排在它的后邊旱易。 9? ? ? ? * 注意：那些放棄的結(jié)點禁偎，由于被自己“加塞”到它們前邊，它們相當于形成一個無引用鏈阀坏，稍后就會被保安大叔趕走了(GC回收)如暖！10*/11do {12node.prev = pred = pred.prev;13}while(pred.waitStatus > 0);14pred.next = node;15}else {16//如果前驅(qū)正常，那就把前驅(qū)的狀態(tài)設(shè)置成SIGNAL忌堂，告訴它拿完號后通知自己一下盒至。有可能失敗，人家說不定剛剛釋放完呢！17? ? ? ? compareAndSetWaitStatus(pred, ws, Node.SIGNAL);18? ? }19returnfalse;20}
整個流程中枷遂，如果前驅(qū)結(jié)點的狀態(tài)不是SIGNAL寝蹈，那么自己就不能安心去休息，需要去找個安心的休息點登淘，同時可以再嘗試下看有沒有機會輪到自己拿號。
3.1.3.2 parkAndCheckInterrupt()
如果線程找好安全休息點后封字，那就可以安心去休息了黔州。此方法就是讓線程去休息，真正進入等待狀態(tài)阔籽。
1privatefinalboolean parkAndCheckInterrupt() {2LockSupport.park(this);//調(diào)用park()使線程進入waiting狀態(tài)3returnThread.interrupted();//如果被喚醒流妻，查看自己是不是被中斷的。4}
park()會讓當前線程進入waiting狀態(tài)笆制。在此狀態(tài)下绅这，有兩種途徑可以喚醒該線程：1）被unpark()；2）被interrupt()在辆。（再說一句证薇，如果線程狀態(tài)轉(zhuǎn)換不熟，可以參考本人寫的Thread詳解）匆篓。需要注意的是浑度，Thread.interrupted()會清除當前線程的中斷標記位。
3.1.3.3 小結(jié)
OK鸦概，看了shouldParkAfterFailedAcquire()和parkAndCheckInterrupt()箩张，現(xiàn)在讓我們再回到acquireQueued()，總結(jié)下該函數(shù)的具體流程：
結(jié)點進入隊尾后窗市，檢查狀態(tài)先慷，找到安全休息點；
調(diào)用park()進入waiting狀態(tài)咨察，等待unpark()或interrupt()喚醒自己攀甚；
被喚醒后，看自己是不是有資格能拿到號措左。如果拿到稽鞭，head指向當前結(jié)點，并返回從入隊到拿到號的整個過程中是否被中斷過二蓝；如果沒拿到誉券，繼續(xù)流程1。
3.1.4 小結(jié)
OKOK刊愚，acquireQueued()分析完之后踊跟，我們接下來再回到acquire()！再貼上它的源碼吧：
1publicfinalvoidacquire(int arg) {2if(!tryAcquire(arg) &&3? ? ? ? acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))4? ? ? ? selfInterrupt();5}
再來總結(jié)下它的流程吧：
調(diào)用自定義同步器的tryAcquire()嘗試直接去獲取資源，如果成功則直接返回商玫；
沒成功箕憾，則addWaiter()將該線程加入等待隊列的尾部，并標記為獨占模式拳昌；
acquireQueued()使線程在等待隊列中休息袭异，有機會時（輪到自己，會被unpark()）會去嘗試獲取資源炬藤。獲取到資源后才返回御铃。如果在整個等待過程中被中斷過，則返回true沈矿，否則返回false上真。
如果線程在等待過程中被中斷過，它是不響應(yīng)的羹膳。只是獲取資源后才再進行自我中斷selfInterrupt()睡互，將中斷補上。
由于此函數(shù)是重中之重陵像，我再用流程圖總結(jié)一下：
至此就珠，acquire()的流程終于算是告一段落了。這也就是ReentrantLock.lock()的流程醒颖，不信你去看其lock()源碼吧嗓违，整個函數(shù)就是一條acquire(1)！Ｍ济场蹂季！
3.2 release(int)
? 上一小節(jié)已經(jīng)把acquire()說完了，這一小節(jié)就來講講它的反操作release()吧疏日。此方法是獨占模式下線程釋放共享資源的頂層入口偿洁。它會釋放指定量的資源，如果徹底釋放了（即state=0）,它會喚醒等待隊列里的其他線程來獲取資源沟优。這也正是unlock()的語義涕滋，當然不僅僅只限于unlock()。下面是release()的源碼：
1publicfinalbooleanrelease(int arg) {2if (tryRelease(arg)) {3Node h = head;//找到頭結(jié)點4if(h !=null&& h.waitStatus != 0)5unparkSuccessor(h);//喚醒等待隊列里的下一個線程6returntrue;7? ? }8returnfalse;9}
邏輯并不復雜挠阁。它調(diào)用tryRelease()來釋放資源宾肺。有一點需要注意的是，它是根據(jù)tryRelease()的返回值來判斷該線程是否已經(jīng)完成釋放掉資源了侵俗！所以自定義同步器在設(shè)計tryRelease()的時候要明確這一點Ｏ怯谩！
3.2.1 tryRelease(int)
此方法嘗試去釋放指定量的資源隘谣。下面是tryRelease()的源碼：
1protectedbooleantryRelease(int arg) {2thrownew UnsupportedOperationException();3}
跟tryAcquire()一樣增拥，這個方法是需要獨占模式的自定義同步器去實現(xiàn)的。正常來說，tryRelease()都會成功的掌栅，因為這是獨占模式秩仆，該線程來釋放資源，那么它肯定已經(jīng)拿到獨占資源了猾封，直接減掉相應(yīng)量的資源即可(state-=arg)澄耍，也不需要考慮線程安全的問題。但要注意它的返回值晌缘，上面已經(jīng)提到了齐莲，release()是根據(jù)tryRelease()的返回值來判斷該線程是否已經(jīng)完成釋放掉資源了！所以自義定同步器在實現(xiàn)時枚钓，如果已經(jīng)徹底釋放資源(state=0)，要返回true瑟押，否則返回false搀捷。
3.2.2 unparkSuccessor(Node)
此方法用于喚醒等待隊列中下一個線程。下面是源碼：
1privatevoid unparkSuccessor(Node node) { 2//這里多望，node一般為當前線程所在的結(jié)點嫩舟。 3intws = node.waitStatus; 4if(ws < 0)//置零當前線程所在的結(jié)點狀態(tài)，允許失敗怀偷。 5compareAndSetWaitStatus(node, ws, 0); 6 7Node s = node.next;//找到下一個需要喚醒的結(jié)點s 8if(s ==null|| s.waitStatus > 0) {//如果為空或已取消 9s =null;10for(Node t = tail; t !=null&& t != node; t = t.prev)11if(t.waitStatus <= 0)//從這里可以看出家厌，<=0的結(jié)點，都是還有效的結(jié)點椎工。12s = t;13? ? }14if(s !=null)15LockSupport.unpark(s.thread);//喚醒16}
這個函數(shù)并不復雜饭于。一句話概括：用unpark()喚醒等待隊列中最前邊的那個未放棄線程，這里我們也用s來表示吧维蒙。此時掰吕，再和acquireQueued()聯(lián)系起來，s被喚醒后颅痊，進入if (p == head && tryAcquire(arg))的判斷（即使p!=head也沒關(guān)系殖熟，它會再進入shouldParkAfterFailedAcquire()尋找一個安全點。這里既然s已經(jīng)是等待隊列中最前邊的那個未放棄線程了斑响，那么通過shouldParkAfterFailedAcquire()的調(diào)整菱属，s也必然會跑到head的next結(jié)點，下一次自旋p==head就成立啦）舰罚，然后s把自己設(shè)置成head標桿結(jié)點纽门，表示自己已經(jīng)獲取到資源了，acquire()也返回了Ｓ铡膜毁！And then, DO what you WANT!
3.2.3 小結(jié)
release()是獨占模式下線程釋放共享資源的頂層入口。它會釋放指定量的資源，如果徹底釋放了（即state=0）,它會喚醒等待隊列里的其他線程來獲取資源瘟滨。
3.3 acquireShared(int)
此方法是共享模式下線程獲取共享資源的頂層入口候醒。它會獲取指定量的資源，獲取成功則直接返回杂瘸，獲取失敗則進入等待隊列倒淫，直到獲取到資源為止，整個過程忽略中斷败玉。下面是acquireShared()的源碼：
1publicfinalvoidacquireShared(int arg) {2if(tryAcquireShared(arg) < 0)3? ? ? ? doAcquireShared(arg);4}
這里tryAcquireShared()依然需要自定義同步器去實現(xiàn)敌土。但是AQS已經(jīng)把其返回值的語義定義好了：負值代表獲取失敗运翼；0代表獲取成功返干，但沒有剩余資源；正數(shù)表示獲取成功血淌，還有剩余資源矩欠，其他線程還可以去獲取。所以這里acquireShared()的流程就是：
tryAcquireShared()嘗試獲取資源悠夯，成功則直接返回癌淮；
失敗則通過doAcquireShared()進入等待隊列，直到獲取到資源為止才返回沦补。
3.3.1 doAcquireShared(int)
此方法用于將當前線程加入等待隊列尾部休息乳蓄，直到其他線程釋放資源喚醒自己，自己成功拿到相應(yīng)量的資源后才返回夕膀。下面是doAcquireShared()的源碼：
1privatevoiddoAcquireShared(int arg) { 2finalNode node = addWaiter(Node.SHARED);//加入隊列尾部 3booleanfailed =true;//是否成功標志 4try { 5booleaninterrupted =false;//等待過程中是否被中斷過的標志 6for (;;) { 7finalNode p = node.predecessor();//前驅(qū) 8if(p == head) {//如果到head的下一個虚倒，因為head是拿到資源的線程，此時node被喚醒产舞，很可能是head用完資源來喚醒自己的 9intr = tryAcquireShared(arg);//嘗試獲取資源10if(r >= 0) {//成功11setHeadAndPropagate(node, r);//將head指向自己裹刮，還有剩余資源可以再喚醒之后的線程12p.next =null;// help GC13if(interrupted)//如果等待過程中被打斷過，此時將中斷補上庞瘸。14? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? selfInterrupt();15failed =false;16return;17? ? ? ? ? ? ? ? }18? ? ? ? ? ? }1920//判斷狀態(tài)捧弃，尋找安全點，進入waiting狀態(tài)擦囊，等著被unpark()或interrupt()21if(shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&22? ? ? ? ? ? ? ? parkAndCheckInterrupt())23interrupted =true;24? ? ? ? }25}finally {26if (failed)27? ? ? ? ? ? cancelAcquire(node);28? ? }29}
有木有覺得跟acquireQueued()很相似违霞？對，其實流程并沒有太大區(qū)別瞬场。只不過這里將補中斷的selfInterrupt()放到doAcquireShared()里了买鸽，而獨占模式是放到acquireQueued()之外，其實都一樣贯被，不知道Doug Lea是怎么想的眼五。
跟獨占模式比妆艘，還有一點需要注意的是，這里只有線程是head.next時（“老二”）看幼，才會去嘗試獲取資源批旺，有剩余的話還會喚醒之后的隊友。那么問題就來了诵姜，假如老大用完后釋放了5個資源汽煮，而老二需要6個，老三需要1個棚唆，老四需要2個暇赤。老大先喚醒老二，老二一看資源不夠宵凌，他是把資源讓給老三呢鞋囊，還是不讓？答案是否定的瞎惫！老二會繼續(xù)park()等待其他線程釋放資源溜腐，也更不會去喚醒老三和老四了。獨占模式微饥，同一時刻只有一個線程去執(zhí)行逗扒，這樣做未嘗不可古戴；但共享模式下欠橘，多個線程是可以同時執(zhí)行的，現(xiàn)在因為老二的資源需求量大现恼，而把后面量小的老三和老四也都卡住了肃续。當然，這并不是問題叉袍，只是AQS保證嚴格按照入隊順序喚醒罷了（保證公平始锚，但降低了并發(fā)）。
3.3.1.1 setHeadAndPropagate(Node, int)
1privatevoidsetHeadAndPropagate(Node node,int propagate) { 2Node h = head;? 3setHead(node);//head指向自己 4//如果還有剩余量喳逛，繼續(xù)喚醒下一個鄰居線程 5if(propagate > 0 || h ==null|| h.waitStatus < 0) { 6Node s = node.next; 7if(s ==null|| s.isShared()) 8? ? ? ? ? ? doReleaseShared(); 9? ? }10}
此方法在setHead()的基礎(chǔ)上多了一步瞧捌，就是自己蘇醒的同時，如果條件符合（比如還有剩余資源）润文，還會去喚醒后繼結(jié)點姐呐，畢竟是共享模式！
doReleaseShared()我們留著下一小節(jié)的releaseShared()里來講典蝌。
3.3.2 小結(jié)
OK曙砂，至此，acquireShared()也要告一段落了骏掀。讓我們再梳理一下它的流程：
tryAcquireShared()嘗試獲取資源鸠澈，成功則直接返回柱告；
失敗則通過doAcquireShared()進入等待隊列park()，直到被unpark()/interrupt()并成功獲取到資源才返回笑陈。整個等待過程也是忽略中斷的际度。
其實跟acquire()的流程大同小異，只不過多了個自己拿到資源后新锈，還會去喚醒后繼隊友的操作（這才是共享嘛）甲脏。
3.4?releaseShared()
上一小節(jié)已經(jīng)把acquireShared()說完了，這一小節(jié)就來講講它的反操作releaseShared()吧妹笆。此方法是共享模式下線程釋放共享資源的頂層入口块请。它會釋放指定量的資源，如果成功釋放且允許喚醒等待線程拳缠，它會喚醒等待隊列里的其他線程來獲取資源墩新。下面是releaseShared()的源碼：
1publicfinalbooleanreleaseShared(int arg) {2if(tryReleaseShared(arg)) {//嘗試釋放資源3doReleaseShared();//喚醒后繼結(jié)點4returntrue;5? ? }6returnfalse;7}
此方法的流程也比較簡單，一句話：釋放掉資源后窟坐，喚醒后繼海渊。跟獨占模式下的release()相似，但有一點稍微需要注意：獨占模式下的tryRelease()在完全釋放掉資源（state=0）后哲鸳，才會返回true去喚醒其他線程臣疑，這主要是基于獨占下可重入的考量；而共享模式下的releaseShared()則沒有這種要求徙菠，共享模式實質(zhì)就是控制一定量的線程并發(fā)執(zhí)行讯沈，那么擁有資源的線程在釋放掉部分資源時就可以喚醒后繼等待結(jié)點。例如婿奔，資源總量是13缺狠，A（5）和B（7）分別獲取到資源并發(fā)運行，C（4）來時只剩1個資源就需要等待萍摊。A在運行過程中釋放掉2個資源量挤茄，然后tryReleaseShared(2)返回true喚醒C，C一看只有3個仍不夠繼續(xù)等待冰木；隨后B又釋放2個穷劈，tryReleaseShared(2)返回true喚醒C，C一看有5個夠自己用了踊沸，然后C就可以跟A和B一起運行歇终。而ReentrantReadWriteLock讀鎖的tryReleaseShared()只有在完全釋放掉資源（state=0）才返回true，所以自定義同步器可以根據(jù)需要決定tryReleaseShared()的返回值雕沿。
3.4.1?doReleaseShared()
此方法主要用于喚醒后繼练湿。下面是它的源碼：
1privatevoid doReleaseShared() { 2for (;;) { 3Node h = head; 4if(h !=null&& h != tail) { 5intws = h.waitStatus; 6if(ws == Node.SIGNAL) { 7if(!compareAndSetWaitStatus(h, Node.SIGNAL, 0)) 8continue; 9unparkSuccessor(h);//喚醒后繼10? ? ? ? ? ? }11elseif(ws == 0 &&12!compareAndSetWaitStatus(h, 0, Node.PROPAGATE))13continue;14? ? ? ? }15if(h == head)// head發(fā)生變化16break;17? ? }18}
3.5 小結(jié)
本節(jié)我們詳解了獨占和共享兩種模式下獲取-釋放資源(acquire-release、acquireShared-releaseShared)的源碼审轮，相信大家都有一定認識了肥哎。值得注意的是辽俗，acquire()和acquireShared()兩種方法下，線程在等待隊列中都是忽略中斷的篡诽。AQS也支持響應(yīng)中斷的崖飘，acquireInterruptibly()/acquireSharedInterruptibly()即是，這里相應(yīng)的源碼跟acquire()和acquireShared()差不多杈女，這里就不再詳解了朱浴。
四、簡單應(yīng)用
通過前邊幾個章節(jié)的學習达椰，相信大家已經(jīng)基本理解AQS的原理了翰蠢。這里再將“框架”一節(jié)中的一段話復制過來：
不同的自定義同步器爭用共享資源的方式也不同。自定義同步器在實現(xiàn)時只需要實現(xiàn)共享資源state的獲取與釋放方式即可啰劲，至于具體線程等待隊列的維護（如獲取資源失敗入隊/喚醒出隊等）梁沧，AQS已經(jīng)在頂層實現(xiàn)好了。自定義同步器實現(xiàn)時主要實現(xiàn)以下幾種方法：
isHeldExclusively()：該線程是否正在獨占資源蝇裤。只有用到condition才需要去實現(xiàn)它廷支。
tryAcquire(int)：獨占方式。嘗試獲取資源栓辜，成功則返回true恋拍，失敗則返回false。
tryRelease(int)：獨占方式藕甩。嘗試釋放資源施敢，成功則返回true，失敗則返回false辛萍。
tryAcquireShared(int)：共享方式悯姊。嘗試獲取資源羡藐。負數(shù)表示失敺繁稀；0表示成功仆嗦，但沒有剩余可用資源辉阶；正數(shù)表示成功，且有剩余資源瘩扼。
tryReleaseShared(int)：共享方式谆甜。嘗試釋放資源，如果釋放后允許喚醒后續(xù)等待結(jié)點返回true集绰，否則返回false规辱。
OK，下面我們就以AQS源碼里的Mutex為例栽燕，講一下AQS的簡單應(yīng)用罕袋。
4.1 Mutex（互斥鎖）
Mutex是一個不可重入的互斥鎖實現(xiàn)改淑。鎖資源（AQS里的state）只有兩種狀態(tài)：0表示未鎖定，1表示鎖定浴讯。下邊是Mutex的核心源碼：
1classMuteximplements Lock, java.io.Serializable { 2// 自定義同步器 3privatestaticclassSyncextends AbstractQueuedSynchronizer { 4// 判斷是否鎖定狀態(tài) 5protectedboolean isHeldExclusively() { 6returngetState() == 1; 7? ? ? ? } 8 9// 嘗試獲取資源朵夏，立即返回。成功則返回true榆纽，否則false仰猖。10publicbooleantryAcquire(int acquires) {11assertacquires == 1;// 這里限定只能為1個量12if(compareAndSetState(0, 1)) {//state為0才設(shè)置為1，不可重入奈籽！13setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());//設(shè)置為當前線程獨占資源14returntrue;15? ? ? ? ? ? }16returnfalse;17? ? ? ? }1819// 嘗試釋放資源饥侵，立即返回。成功則為true衣屏，否則false爆捞。20protectedbooleantryRelease(int releases) {21assertreleases == 1;// 限定為1個量22if(getState() == 0)//既然來釋放，那肯定就是已占有狀態(tài)了勾拉。只是為了保險煮甥，多層判斷！23thrownew IllegalMonitorStateException();24setExclusiveOwnerThread(null);25setState(0);//釋放資源藕赞，放棄占有狀態(tài)26returntrue;27? ? ? ? }28? ? }2930// 真正同步類的實現(xiàn)都依賴繼承于AQS的自定義同步器成肘！31privatefinalSync sync =new Sync();3233//lock<-->acquire。兩者語義一樣：獲取資源斧蜕，即便等待双霍，直到成功才返回。34publicvoid lock() {35sync.acquire(1);36? ? }3738//tryLock<-->tryAcquire批销。兩者語義一樣：嘗試獲取資源洒闸，要求立即返回。成功則為true均芽，失敗則為false丘逸。39publicboolean tryLock() {40returnsync.tryAcquire(1);41? ? }4243//unlock<-->release。兩者語文一樣：釋放資源掀宋。44publicvoid unlock() {45sync.release(1);46? ? }4748//鎖是否占有狀態(tài)49publicboolean isLocked() {50return sync.isHeldExclusively();51? ? }52}
同步類在實現(xiàn)時一般都將自定義同步器（sync）定義為內(nèi)部類深纲，供自己使用；而同步類自己（Mutex）則實現(xiàn)某個接口劲妙，對外服務(wù)湃鹊。當然，接口的實現(xiàn)要直接依賴sync镣奋，它們在語義上也存在某種對應(yīng)關(guān)系１液恰！而sync只用實現(xiàn)資源state的獲取-釋放方式tryAcquire-tryRelelase侨颈，至于線程的排隊余赢、等待掸驱、喚醒等，上層的AQS都已經(jīng)實現(xiàn)好了没佑，我們不用關(guān)心毕贼。
除了Mutex，ReentrantLock/CountDownLatch/Semphore這些同步類的實現(xiàn)方式都差不多蛤奢，不同的地方就在獲取-釋放資源的方式tryAcquire-tryRelelase鬼癣。掌握了這點，AQS的核心便被攻破了啤贩！
OK待秃，至此，整個AQS的講解也要落下帷幕了痹屹。希望本文能夠?qū)W習Java并發(fā)編程的同學有所借鑒章郁，中間寫的有不對的地方，也歡迎討論和指正~
作者：水巖
出處：http://www.cnblogs.com/waterystone
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