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吃透Java并发九:locks之AbstractQueuedSynchronizer(AQS)

一、AQS综述

AbstractQueuedSynchronizer抽象类(以下简称AQS)是整个java.util.concurrent包的核心。在JDK1.5时,Doug Lea引入了J.U.C包,该包中的大多数同步器都是基于AQS来构建的。AQS框架提供了一套通用的机制来管理同步状态(synchronization state)、阻塞/唤醒线程、管理等待队列。

我们所熟知的ReentrantLock、CountDownLatch、CyclicBarrier等同步器,其实都是通过内部类实现了AQS框架暴露的API,以此实现各类同步器功能。这些同步器的主要区别其实就是对同步状态(synchronization state)的定义不同。

AQS框架,分离了构建同步器时的一系列关注点,它的所有操作都围绕着资源——同步状态(synchronization state)来展开,并替用户解决了如下问题:

  • 资源是可以被同时访问?还是在同一时间只能被一个线程访问?(共享/独占功能)
  • 访问资源的线程如何进行并发管理?(等待队列)
  • 如果线程等不及资源了,如何从等待队列退出?(超时/中断)

这其实是一种典型的模板方法设计模式:父类(AQS框架)定义好骨架和内部操作细节,具体规则由子类去实现。AQS框架将剩下的一个问题留给用户:什么是资源?如何定义资源是否可以被访问?

我们来看下几个常见的同步器对这一问题的定义:

同步器 资源的定义