Java多线程源码分析之：AQS常用应用

Java多线程源码分析之：AQS常用应用

之前我们说到了aqs的基本方法，主要是acquire（）获取锁和release()释放锁，这是aqs中阻塞队列的方法，还有两个条件队列的基本方法：await()等待和signal。当aqs里面还有不少扩展方法，它们其实是为了支持不同的并发工具来定义的。

常见的主要有：

1. Semaphore：可以理解为操作系统中的信号量，可以看作一种共享锁。
2. CountDownLatch：可以看作一种计数器，在没到达指定数字时会阻塞所有线程，否则就会同时唤醒所有线程。（计数器是递减，到达0会释放所有线程）
3. ReentrantLock：经典的互斥锁，它同样是AQS中条件队列的实现类。
4. CyclicBarrier：它是基于ReentrantLock实现的，和CountDownLatch有些类似，也可以看作一种计数器，唯一的区别是当计数器到达0时会重置到开始的数字。
5. ReentrantReadWriteLock：读写锁，提供读锁共享写锁阻塞。
6. ThreadPoolExecutor：大名鼎鼎的线程池（线程池会单独成篇）

锁的白月光：ReentrantLock

ReentrantLock我没记错的话是我接触的第二个Java锁，第一个是使用最简单的synchronized。

按照惯例，先来看看ReentrantLock类的总体结构：

我买了可以看到，在ReentrantLock中，有三个内部类，包含了lock和unlock等方法。

其中，FairSync为抽象类，负责对AQS进行了进一步的封装，并实现了一些通用方法。

首先来看看FairSync类（我略去了一些不重要的代码）

    abstract static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {

        //解锁，由子类实现
        abstract void lock();


        /**
         * 非公平锁的实现
         * 这个方法其实就是AQS中的tryAcquire()方法的实现类
         * Sync的子类会通过此方法来实现AQS中的tryAcquire()方法
         * （AQS中的tryAcquire()方法没有具体实现，默认抛出异常）
         */
        final boolean nonfairTryAcquire(int acquires) {
            final Thread current = Thread.currentThread();
            int c = getState();
            /**
             * 如果看过我之前的AQS文章看到这里应该会一眼懂，这里就是在
             * 用cas修改state的值，也就是获取锁
             * 这里是第一次加锁的情况
             */
            if (c == 0) {
                if (compareAndSetState(0, acquires)) {
                    setExclusiveOwnerThread(current);
                    return true;
                }
            }
            /**
             * 这里其实是可重入锁的实现，只有持锁线程才能多次加锁
             */
            else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {
                int nextc = c + acquires;
                if (nextc < 0)
                {
                    throw new Error("Maximum lock count exceeded");
                }
                setState(nextc);
                return true;
            }
            return false;
        }

        /**
         * AQS中释放锁的实现类
         * 代码其实不难，就是在更改state的值
         */
        protected final boolean tryRelease(int releases) {
            int c = getState() - releases;
            if (Thread.currentThread() != getExclusiveOwnerThread()) {
                throw new IllegalMonitorStateException();
            }
            boolean free = false;
            if (c == 0) {
                free = true;
                setExclusiveOwnerThread(null);
            }
            setState(c);
            return free;
        }
    }