聊聊你对AQS的理解
场景引入
面试官上来就一句,谈谈你对AQS的理解,大家心里可能收到了1W点伤害,AQS是什么,可能连全称都不知道,所以下面让我们聊聊AQS。
以ReentrantLock来介绍一下AQS
在java中,用java并发包下的ReentrantLock来加锁和释放锁,是个什么样的感觉呢?
ReentrantLock lock=new ReentrantLock(); lock.lock(); try { }catch (Exception ex){ } finally { lock.unlock(); System.out.println("测试"); }
上面那段代码,无非就是一个锁的对象,然后加锁和释放锁。
你可能会问:这个和AQS有啥关系,关系大了去了,因为Java 并发包下,很多API都是基于AQS来实现加锁和释放锁的功能的,AQS是Java 并发包的基础。
AQS的全称是:AbstractQueuedSynchronizer,抽象队列同步器,给大家画一张图,看看,ReentrantLock和AQS的之间的关系。
ReentrantLock里面包含了一个AQS对象,这个AQS对象是ReentrantLock可以实现加锁和释放锁的关键性核心组件。
ReentrantLock加锁和释放锁的底层原理
如果一个线程尝试用ReentrantLock的lock方法来进行加锁,会发生什么事情呢?
这个AQS对象内部有一个核心变量叫做state,是int类型的并且还是volatile的,初始状态这个state的值是0。
另外AQS内部还有一个关键变量,用来记录当前加锁的是哪个线程,初始荒唐下这个变量是null。
接着线程1跑过来调用ReentrantLock的lock方法进行加锁,这个加锁的过程,直接就是将CAS的state从0变成1。
如果之前没加过锁,那么state值是0,此时线程1是可以加锁成功的。
一旦线程1,加锁成功之后,就把当前加锁线程设置为自己。下面这张图就是线程1的加锁过程。
其实看到这里,大家对AQS应是有感觉了的,就是并发包里面的一个核心组件,里面维护有state变量,加锁线程变量等核心东西,维护了加锁状态。
ReentrantLock这种东西只是也给外层的API,内核中的锁机制都是依赖AQS组件的。
除此之外,AQS内部还维护着一个先进先出的等待队列,因为如果线程2这个时候来加锁,就会加锁失败,所以AQS还有维护一个等待队列,专门来存放那些加锁失败的线程。
ReentrantLock是可重入锁,知道了state变量和当前加锁线程是谁之后,就可以很容易实现可重复进入的锁了。
如果线程1,在完成自己的业务逻辑代码之后,就会释放锁,他释放锁的过程非常简单,就是将AQS内的State变量的值递减1,如果state值为0,就彻底释放锁了,会将加锁线程也变为null。
这就是AQS的整个过程。
总结
AQS是一个并发包的基础组件,用来实现各种锁,各种同步组件,它包含state变量,加锁线程,等待队列等并发中的核心组件。