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深入淺出學習AQS組件

發(fā)布時間:2020-08-21 13:52:59 來源:腳本之家 閱讀:100 作者:凌風郎少 欄目:編程語言

首先AQS的基本執(zhí)行過程就是嘗試獲取鎖,成功則返回,如果失敗就進入同步隊列進行鎖資源的等待?;谶@個流程可以看出隊列跟隊列中的節(jié)點應(yīng)該是兩個重點。

首先來看下AQS里隊列節(jié)點Node的結(jié)構(gòu):

深入淺出學習AQS組件

該類中有五個字段,依次來看一下:

1.prev,next:指向它的前置節(jié)點跟后繼節(jié)點,由此看出AQS中的同步隊列是個雙向鏈表。

2.thread:當前線程對象。

3.waitStatus:當前節(jié)點的狀態(tài),是個int類型變量,依次有如下幾種:

類型 說明
-1 SIGNAL 當前節(jié)點的后繼節(jié)點被阻塞,因此當當前節(jié)點在釋放或者取消的時候需要喚醒它的后繼節(jié)點。
1 CANCELLED 當前節(jié)點由于超時或者中斷被取消,節(jié)點進入這個狀態(tài)以后將保持不變。
注:這是唯一大于0的值,很多判斷邏輯會用到這個特征
-2 CONDITION 當前節(jié)點正處在條件隊列中,在條件達成前不能獲取鎖。
-3 PROPAGATE 當前節(jié)點獲取到鎖的信息需要傳遞給后繼節(jié)點,共享鎖模式使用該值。
0 節(jié)點初始狀態(tài)。

nextWaiter:如果當前節(jié)點是共享模式,該值會指向一個SHARE節(jié)點。如果當前節(jié)點是在條件隊列中,則該值會指向下一個等待條件的節(jié)點。

了解了Node節(jié)點的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以后,看下獨占鎖模式下的同步隊列的結(jié)構(gòu):

深入淺出學習AQS組件

注:head節(jié)點是new出來一個新的Node節(jié)點,而tail是直接指向隊列中最后一個節(jié)點。

了解了獨占鎖模式隊列以后,看下共享鎖模式下的同步隊列(注意對比其中的不同):

深入淺出學習AQS組件

注:共享鎖跟獨占鎖是同一個同步隊列,也就是說同步隊列中的節(jié)點既可以是共享類型也可以是獨占類型。

除了獨占鎖跟共享鎖使用的同步隊列,還有一個很重要的隊列就是條件隊列,一起看下:

深入淺出學習AQS組件

注意區(qū)分條件隊列跟同步隊列的區(qū)別:1、頭尾指針,2、單鏈表

搞明白了AQS中這些基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以后,最后再看下AQS對外提供的API:

獨占鎖模式:

方法名 說明
acquire 獨占模式獲取鎖,不響應(yīng)中斷,如果發(fā)生中斷只會把當前線程的中斷狀態(tài)設(shè)置為true
acquireInterruptibly 獨占模式獲取鎖,如果在獲取鎖的過程中線程被中斷,則直接拋出中斷異常
release 釋放鎖資源

共享鎖模式:

方法名 說明
acquireShared 共享模式獲取鎖,不響應(yīng)中斷,如果發(fā)生中斷只會把當前線程的中斷狀態(tài)設(shè)置為true
acquireSharedInterruptibly 共享模式獲取鎖,如果在獲取鎖的過程中線程被中斷,則直接拋出中斷異常
releaseShared 釋放鎖資源

條件隊列:

方法名 說明
await 阻塞等待條件,如果被中斷則拋出中斷異常
awaitUninterruptibly 阻塞等待條件,不響應(yīng)中斷,如果發(fā)生中斷只會把線程中斷狀態(tài)設(shè)置為true
awaitNanos 等待納秒時間,如果被中斷則拋出中斷異常
awaitUntil 等待直到一個截止時間,如果被中斷則拋出中斷異常
await(long time, TimeUnit unit) 等待一個指定時間,如果被中斷則拋出中斷異常
signal 喚醒等待隊列中的第一個節(jié)點
signalAll 喚醒等待隊列中的所有節(jié)點

擴展API:

方法名 說明
tryAcquire 嘗試獲取獨占鎖,不阻塞
tryAcquireNanos 嘗試在指定納秒時間內(nèi)獲取獨占鎖,如果被中斷則拋出中斷異常
tryRelease 嘗試釋放獨占鎖,不阻塞
tryAcquireShared 嘗試獲取共享鎖,不阻塞
tryAcquireSharedNanos 嘗試在指定納秒時間內(nèi)獲取共享鎖,如果被中斷則拋出中斷異常
tryReleaseShared 嘗試釋放共享鎖,不阻塞

了解了上面介紹的關(guān)于AQS的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及API以后,再去學習獨占鎖,共享鎖,條件隊列實現(xiàn)原理就不會云里霧里了。

以上就是本文的全部內(nèi)容,希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支持億速云。

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