AQS相关笔记

电脑修了快20天了，还没修好，我服了。。。

也没有好记笔记和学习的地方，所以干脆在这里记笔记好了。

AQS

AQS具备特性：

1. 阻塞等待队列

2. 共享/独占

3. 公平/非公平

4. 可重入

5. 允许中断

ReetrantLock

阻塞：

LockSupport.park();

唤醒：

LockSupport.unpark(Thread t);

Lock锁伪代码：

 

 Lock

三大核心原理：

自旋、LockSupport、CAS、队列；

怎么获取锁？获取锁的是哪个线程？依赖的什么东西构建的队列？

公平

exclusiveOwnerThread 当前获取锁的线程是谁？

state　　状态器 - 用于记录当前锁的状态 int类型，默认值为0

基于Node内部类构建队列，里面主要有 head、tail、thread属性。它是一个双向链表。

ReentrantLock

lock方法内部是调用的aquire(1):

aquire方法在父类：AbstractQueuedSynchronizer内部，aquire方法源码如下：

public final void acquire(int arg) {
    if(!tryAcquire(arg) && acquireQueued(addWaiter(Node.EXECUTIVE), arg)){
        selfInterrupt();  // 外围程序员自己定义的代码也要能够识别到中断信号，把中断信号往外传
    }  
}

这里有一个tryAcquire(arg)的方法，在其父类：AbstractQueuedSynchronizer 是一个空的实现，需要子类去实现它。

其中ReentrantLock源码该方法如下：

 

 1. 如果当前state为0，并且当前队列里面没有人在等，并且cas更改数据成功，那么就拿到锁了，并且更改 exclusiveOwnerThread 为当前获取锁的当前线程。

 2. 如果当前state不为0，但是如果当前持有锁的线程是当前线程自己，那么state + 1；如果持有锁的当前线程不是自己，那么就return false，即拿不到锁。

图解结构表示为：

 

 如果像t1,t2,t3这些线程没有加锁成功，就会进入  acquireQueued(addWaiter(Node.EXECUTIVE), arg) 方法的逻辑：

addWaiter方法源码如下：

addWaiter(Node.EXECUTIVE)：线程入队，Node节点，Node对Thread引用

 　　Node：共享属性，独占属性

　　创建节点Node = pre,next,waitstate,thread 重要属性

　　waitState 节点的生命状态：信号量

• • • SINGAL = -1  // 可被唤醒
    • CANCELLED = 1  // 代表出现异常，中断引起的，需要废弃结束
    • CONDITION = -2  // 条件等待
    • PROGATATE -3  // 传播
    • 0 - 初始状态Init状态

为了保证所有的阻塞对象能被唤醒，入队时也需要保证安全

compareAndSetTail(t, node) 入队也存在竞争

// 当前节点，线程要开始阻塞

acquireQueued(Node(currentThread), arg)

　　　节点在阻塞之前还得再尝试一次获取锁

　　　　1. 能够获取到，节点出队，并且把head往后面挪一个节点，新的头结点就是当前节点。

　　　　2. 不能获取到，阻塞等待被唤醒。

　　　　　　1. 首先第一轮循环修改head的状态，修改成SINGAL 标记出可以被唤醒。

　　　　　　2. 第二轮循环循环，阻塞线程。parkAndCheckInterrupt()，并且判断是否是有中断信号唤醒的！

acquireQueued(Node(currentThread), arg) 方法内部会有一个自旋的过程（for(;;)），在两次尝试都获取不到锁之后，会进入下面的方法判断，是否可以进入可被唤醒状态。

boolean shouldParkAfterFailedAcquire(Node pred, Node node) 分别代表前驱结点和当前节点

如果前驱节点对应状态为SINGAL (可被唤醒），则返回true. -- 之后就会进入阻塞状态。

如果前驱节点对应状态值 > 0 ，则代表出现了异常，

如果前驱节点对应状态值 < 0，则把前驱节点状态 改为 SINGAL（通过cas操作改变）

 

waitState = 0 -> -1 head节点为什么改到 -1,因为持有锁的线程 T0 在释放锁的时候，得判断head节点的waitstate是否 != 0，如果!=0成立，会再把waitState = -1 -> 0，要想唤醒排队的第一个线程T1，T1唤醒再接着走循环，去抢锁，可能会再失败（在非公平锁场景下），此时可能有线程T3持有了锁！T1可能再次被阻塞，head节点状态需要再一次经历两轮循环：waitstate =0 -> -1

　

Park阻塞线程唤醒有两种方式：

1. 中断

2. relase

除了lock方法以外，还有一个lockInterruptibly()的方法，在其内部，可以发现，如果发现中断，是直接抛出中断异常的，最终调用finally代码块中的cancelAcquire(node)方法。

线程中断被唤醒，抛异常。

　　cancelAcquire(node): // 标注当前节点的生命状态为cancelled.

 

 

 参考：https://blog.csdn.net/qq_40239169/article/details/125534173

 

end!

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