AQS结构
AQS是一种提供了原子式管理同步状态、阻塞和唤醒线程功能以及队列模型的简单框架
说到同步我们如何来保证同步?大家第一印象肯定是加锁了,说到锁的话大家肯定首先会想到的是Synchronized。
Synchronized大家应该基本上都会使用,加锁和释放锁都是jvm 来帮我们实现的,我们只需要简单的加个 Synchronized关键字就可以了。
用起来超级方便。但是有没有一种情况我们设置一个锁的超时时间Synchronized就有点实现不了,这时候我们就可以用ReentrantLock来实现,ReentrantLock是通过aqs来实现的,今天我们就通过ReentrantLock来学习一下aqs。
CAS && 公平锁和非公平锁
AQS里面用到了大量的CAS学习AQS之前我们还是有必要简单的先了解下CAS、公平锁和非公平锁。
CAS
CAS 全称是 compare and swap,是一种用于在多线程环境下实现同步功能的机制。CAS 操作包含三个操作数 -- 内存位置、预期数值和新值。CAS 的实现逻辑是将内存位置处的数值与预期数值想比较,若相等,则将内存位置处的值替换为新值。若不相等,则不做任何操作,这个操作是个原子性操作,java里面的AtomicInteger等类都是通过cas来实现的。
公平锁和非公平锁
公平锁:多个线程按照申请锁的顺序去获得锁,线程会直接进入队列去排队,队列中第一个才能获得到锁。
优点:等待锁的线程不会饿死,每个线程都可以获取到锁。
缺点:整体吞吐效率相对非公平锁要低,等待队列中除第一个线程以外的所有线程都会阻塞,CPU唤醒阻塞线程的开销比非公平锁大。
非公平锁:多个线程去获取锁的时候,会直接去尝试获取,获取不到,再去进入等待队列,如果能获取到,就直接获取到锁。
优点:可以减少CPU唤醒线程的开销,整体的吞吐效率会高点,CPU也不必取唤醒所有线程,会减少唤起线程的数量。
缺点:处于等待队列中的线程可能会饿死,或者等很久才会获得锁。
文字有点拗口,我们来个实际的例子说明下。比如我们去食堂就餐的时候都要排队,大家都按照先来后到的顺序排队打饭,这就是公平锁。如果等到你准备拿盘子打饭的时候
直接蹦出了一个五大三粗的胖子插队到你前面,你看打不赢他只能忍气吞声让他插队,等胖子打完饭了又来个小个子也来插你队,这时候你没法忍了,直接大吼一声让他滚,这个
小个子只能屁颠屁颠到队尾去排队了这就是非公平锁。