大家好，我是小黑，一个在互联网苟且偷生的农民工。
在Java并发编程中，经常会用到锁，除了Synchronized这个JDK关键字以外，还有Lock接口下面的各种锁实现，如重入锁ReentrantLock，还有读写锁ReadWriteLock等，他们在实现锁的过程中都是依赖与AQS来完成核心的加解锁逻辑的。那么AQS具体是什么呢？
提供一个框架，用于实现依赖先进先出（FIFO）等待队列的阻塞锁和相关同步器（信号量，事件等）。 该类被设计为大多数类型的同步器的有用依据，这些同步器依赖于单个原子int值来表示状态。 子类必须定义改变此状态的受保护方法，以及根据该对象被获取或释放来定义该状态的含义。 给定这些，这个类中的其他方法执行所有排队和阻塞机制。 子类可以保持其他状态字段，但只以原子方式更新int使用方法操纵值getState() ， setState(int)和compareAndSetState(int, int)被跟踪相对于同步。
上述内容来自JDK官方文档。
简单来说，AQS是一个先进先出(FIFO)的等待队列，主要用在一些线程同步场景，需要通过一个int类型的值来表示同步状态。提供了排队和阻塞机制。
从类图可以看出，在ReentrantLock中定义了AQS的子类Sync，可以通过Sync实现对于可重入锁的加锁，解锁。
AQS通过int类型的状态state来表示同步状态。
AQS中主要提供的方法：
acquire(int) 独占方式获取锁
acquireShared(int) 共享方式获取锁
release(int) 独占方式释放锁
releaseShared(int) 共享方式释放锁
独占锁和共享锁
关于独占锁和共享锁先给大家普及一下这个概念。
独占锁指该锁只能同时被一个线程持有；
共享锁指该锁可以被多个线程同时持有。
举个生活中的例子，比如我们使用打车软件打车，独占锁就好比我们打快车或者专车，一辆车只能让一个客户打到，不能两个客户同时打到一辆车；共享锁就好比打拼车，可以有多个客户一起打到同一辆车。
我们简单通过一张图先来了解下AQS的内部结构。其实就是有一个队列，这个队列的头结点head代表当前正在持有锁的线程，后续的其他节点代表当前正在等待的线程。
接下来我们通过源码来看看AQS的加锁和解锁过程。先来看看独占锁是如何进行加解锁的。
可以看到在ReentrantLock的lock方法中，直接调用了sync这个AQS子类的lock方法。
在获取锁时，基本可以分为3步：
尝试获取，如果成功则返回，如果失败，执行下一步；
将当前线程放入等待队列尾部；
标记前面等待的线程执行完之后唤醒当前线程。
在整个加锁过程可以通过下图更清晰的理解。
同样解锁时也是直接调用AQS子类sync的release方法。
解锁过程如下：
先尝试解锁，解锁失败则直接返回false。(理论上不会解锁失败，因为正在执行解锁的线程一定是持有锁的线程)
解锁成功之后，如果有head节点并且状态不是0，代表有线程被阻塞等待，则唤醒下一个等待的线程。
为了实现共享锁，AQS中专门有一套和排他锁不同的实现，我们来看一下源码具体是怎么做的。
tryAcquireShared尝试获取共享许可，本方法需要在子类中进行实现。不同的实现类实现方式不一样。
下面的代码是ReentrentReadWriteLock中的实现。
本方法可以总结为三步：
如果有写线程独占，则失败，返回-1
没有写线程或者当前线程就是写线程重入，则判断是否读线程阻塞，如果不用阻塞则CAS将已使用读锁个数+1
如果第2步失败，失败原因可能是读线程应该阻塞，或者读锁达到上限，或者CAS失败，则调用fullTryAcquireShared方法。
AQS是很多并发场景下同步控制的基石，其中的实现相对要复杂很多，还需要多看多琢磨才能完全理解。本文也是和大家做一个初探，给大家展示了核心的代码逻辑，希望能有所帮助。
好的，本期内容就到这里，我们下期见；关注公众号【小黑说Java】更多干货。