深入理解JavaAQS原理

知识点助记

可以把AQS想象成一个“交通指挥系统”

红绿灯 = AQS的状态管理（state变量）
等待的车流 = 堵塞的线程队列
交警的指挥 = AQS的排队和唤醒机制
不同车道 = 独占模式和共享模式

其核心价值在于：用统一的规则管理谁可以通过（获取锁），谁需要等待以及什么时候放行。

解析

AQS 是 AbstractQueuedSynchronizer 的简称，它是 JDK1.5 引入的一个抽象类，提供了基于FIFO等待队列的线程同步机制。

// 1. 状态管理 - 红绿灯状态
private volatile int state;

// 2. 等待队列 - 排队的车辆
private transient volatile Node head;
private transient volatile Node tail;

// 3. 节点类型 - 不同的等待模式
static final class Node {
    // 共享模式、独占模式、条件等待等
}

好处

在AQS出现之前，每个同步工具都要自己实现线程同步机制。
AQS主要是统一了同步器的实现模式，减少线程上下文切换。

使用

主要有三种方法可以使用AQS

继承AQS实现自定义锁

public class MyLock extends AbstractQueuedSynchronizer {
    
    // 尝试获取锁
    protected boolean tryAcquire(int arg) {
        return compareAndSetState(0, 1); // CAS操作
    }
    
    // 尝试释放锁
    protected boolean tryRelease(int arg) {
        setState(0); // 重置状态
        return true;
    }
}

使用AQS实现的现有工具

// 可重入锁 - 独占模式
ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
lock.lock();
try {
    // 临界区
} finally {
    lock.unlock();
}

// 信号量 - 共享模式
Semaphore semaphore = new Semaphore(5);
semaphore.acquire(); // 获取许可

理解AQS的两种模式

独占模式：一个时刻只有一个线程能访问（ReentrantLock）
共享模式：多个线程可以同时访问（Semaphore，CountDownLatch）

注意事项

AQS不是锁，他是构建锁和同步器的框架，不是锁本身。
AQS的state不止可以标识锁的状态，state是int变量。（Semaphore的许可书，CountDownLatch的计数等）
AQS是抽象类，不能直接被使用，需要继承后重写tryAcquire/tryRelease等方法

独占模式和共享模式

特性	独占模式	共享模式
使用场景	互斥访问	资源池、限流
实现	ReentrantLock	Semaphore
线程关系	竞争关系	协作关系
状态含义	0-未锁定 1-锁定	可用资源数

深入理解Java AQS 原理

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使用

注意事项

独占模式和共享模式

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