sqr编程

AQS（AbstractQueuedSynchronizer）是Java中一个底层的、可扩展的同步框架，它在并发编程中扮演重要的角色。本文将从AQS的原理、实现机制、应用场景等方面进行分析。

一、原理

AQS是一种基于FIFO队列的同步器，它内部维护了一个FIFO队列，用来存放等待线程并控制线程的执行。AQS提供了两种模式：排他锁和共享锁。排他锁即独占锁，只允许一个线程获取锁，其他线程必须等待获取锁的线程释放锁才能获取锁，适用于资源独占的场合。共享锁允许多个线程同时获取锁，适用于资源共享的场合。

AQS支持自定义同步器的实现，通常需要继承AbstractQueuedSynchronizer类，并重写它的几个方法。其中，最为关键的方法是tryAcquire和tryRelease，它们分别用于获取锁和释放锁。

二、实现机制

1. 加锁

加锁过程通常由以下步骤组成：

（1）通过tryAcquire方法尝试获取锁，如果能够获取锁，则加锁成功，并结束加锁流程。

（2）如果没有获取到锁，则将当前线程封装成一个节点（Node）进行入队操作。

（3）如果当前线程是队列中的第一个节点，通过自旋CAS操作尝试获取锁，如果成功获取到锁，则将节点从队列中移除并结束加锁流程。

（4）如果当前线程不是队列中的第一个节点，通过自旋CAS操作尝试获取锁，如果成功获取到锁，则将节点从队列中移除并结束加锁流程。

（5）如果以上尝试都失败，则通过LockSupport.park()方法将当前线程挂起等待唤醒。

2. 解锁

解锁过程通常由以下步骤组成：

（1）通过tryRelease方法释放锁，并尝试唤醒队列中的下一个节点。

（2）如果队列中有下一个节点，并且通过LockSupport.unpark()方法唤醒下一个节点成功，则结束解锁流程。

（3）如果队列中没有下一个节点，或者唤醒下一个节点失败，则解锁失败，并将当前线程重新加入队列中等待重新竞争锁。

三、应用场景

AQS提供了可扩展的同步框架，可被广泛应用于各种并发场景。以下是几个常见应用场景：

1. ReentrantLock

ReentrantLock是一个可重入锁，它为线程提供了独占方式的加锁和释放锁。通过ReentrantLock可以实现类似synchronized的功能，但更加灵活可控。ReentrantLock的实现就是基于AQS的。

2. CountDownLatch

CountDownLatch是一个同步辅助类，它允许一个或多个线程等待其他线程完成操作后再继续执行。CountDownLatch的实现也是基于AQS的，其内部维护了一个计数器，当计数器为0时，阻塞的线程将被唤醒。

3. Semaphore

Semaphore是一个信号量，它可以控制同时访问共享资源的线程数。Semaphore的实现也是基于AQS的，通过维护一个许可证（permit）池和一个队列，可以控制访问资源的线程数。

四、总结

AQS是Java中的一个底层同步框

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