Java并发 aqs

AQS:AbstractQueuedSynchronizer

一、AQS是一个用来构建锁和同步器的框架，使用AQS能简单且高效地构造出应用广泛的大量的同步器。

二、原理:AQS核心思想是，如果被请求的共享资源空闲，则将当前请求资源的线程设置为有效的工作线程，并且将共享资源设置为锁定状态。如果被请求的共享资源被占用，那么就需要一套线程阻塞等待以及被唤醒时锁分配的机制，这个机制AQS是用CLH队列锁实现的，即将暂时获取不到锁的线程加入到队列中。

原理图：

三、学习路线图。大量的应用在j.u.c下的各个基础类和工具栏，构成Java并发包的基础。

四、1、有一个重要的状态标志——state，该属性是一个int值，表示对象的当前状态。三个protected final的方法来改变state的值，分别是：getState、setState(int)、compareAndSetState(int, int)。

private volatile int state;
 
   /**
    * Returns the current value of synchronization state.
    * This operation has memory semantics of a {@code volatile} read.
    * @return current state value
    */
   protected final int getState() {
       return state;
   }
 
   /**
    * Sets the value of synchronization state.
    * This operation has memory semantics of a {@code volatile} write.
    * @param newState the new state value
    */
   protected final void setState(int newState) {
       state = newState;
   }

2、AQS定义两种资源共享方式

Exclusive（独占）：只有一个线程能执行，如ReentrantLock。又可分为公平锁和非公平锁：
- 公平锁：按照线程在队列中的排队顺序，先到者先拿到锁
- 非公平锁：当线程要获取锁时，无视队列顺序直接去抢锁，谁抢到就是谁的
Share（共享）：多个线程可同时执行，如Semaphore/CountDownLatch。Semaphore、CountDownLatCh、 CyclicBarrier、ReadWriteLock 。

// exclusive mode
protected boolean tryAcquire(int arg) {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }
 protected boolean tryRelease(int arg) {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }
 
 
// shared mode共享模式
protected int tryAcquireShared(int arg) {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }
 protected boolean tryReleaseShared(int arg) {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }

3、用到了模板设计模式

五、同步工具类

CountDownLatch

倒数计时。是一个同步工具类，用来协调多个线程之间的同步。这个工具通常用来控制线程等待，它可以让某一个线程等待直到倒计时结束，再开始执行。

public class CountDownLatchDemo implements Runnable {
 
    static final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(10);
    static final CountDownLatchDemo demo = new CountDownLatchDemo();
 
    @Override
    public void run() {
        // 模拟检查任务
        try {
            Thread.sleep(new Random().nextInt(20) * 100);
            System.out.println("check complete");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 计数减一
            // 放在finally避免任务执行过程出现异常，导致countDown()不能被执行
            latch.countDown();
        }
    }
 
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(10);
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            exec.submit(demo);
        }
 
        // 等待检查
        latch.await();
 
        // 发射火箭
        System.out.println("Fire!");
        // 关闭线程池
        exec.shutdown();
    }
 
}