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Java 并发

AbstractQueuedSynchronizer（AQS）​

技术参考：https://tech.meituan.com/2019/12/05/aqs-theory-and-apply.html

Java 并发包（java.util.concurrent）中的一个核心类，位于 java.util.concurrent.locks 包中。它是构建锁和同步器的基础框架，提供了一个通用的机制来实现线程同步。AQS 的设计非常灵活，许多常用的同步工具（如 ReentrantLock、Semaphore、CountDownLatch、CyclicBarrier 等）都基于 AQS 实现。

AQS 的核心是一个基于 FIFO 队列的线程等待机制，它通过维护一个状态变量（state）和等待队列（CLH 队列）来管理线程的同步。其主要思想包括：

  • 状态变量（state）：
    • 用于表示同步状态，通常是一个 int 类型的变量。
    • 子类可以根据需要定义状态的含义，例如：
      • 在锁中，state 表示锁的获取状态（0 表示未锁定，1 表示锁定）。
      • 在信号量中，state 表示可用的许可数量。
  • FIFO 等待队列：
    • 当线程尝试获取锁或同步资源而失败时，AQS 会将线程加入到一个 FIFO 等待队列中，直到资源可用时再唤醒线程。

AQS 的使用场景​

AQS 是一个通用的同步框架，以下是一些基于 AQS 实现的常用同步工具：

  1. ReentrantLock：
    • 独占模式，支持可重入锁。
  2. Semaphore：
    • 共享模式，控制并发访问的许可数量。
  3. CountDownLatch：
    • 共享模式，允许一个或多个线程等待其他线程完成。
  4. CyclicBarrier：
    • 基于 AQS，允许一组线程相互等待，直到达到一个共同的屏障点。
  5. ReadWriteLock：
    • 独占模式和共享模式的结合，允许多个线程同时读，或一个线程写。