什么是AbstractQueuedSynchronizer?为什么我们要分析它? 

AQS:抽象队列同步器,原理是:当多个线程去获取锁的时候,如果获取锁失败了,当前线程就会被打包成一个node节点放入同步队列里面使用LockSuport的park方法阻塞起来,如果有线程释放了锁,放入同步队列的线程就会被LockSupport的unpark方法唤醒再次去获取锁,如果获取锁又失败了就再次打包成node节点放入同步队列,这样不断的循环直到拿到锁

为什么分析AQS:因为线程都是基于AQS实现的

AQS的基本使用方法

同步器的主要使用方式是继承,子类通过继承同步器并实现它的抽象方法来管理同步状态。可重写的方法有:

tryAcquire  独占锁获取

tryRelease   独占锁释放

tryAcquireShared  共享锁获取

tryReleaseShared  共享锁释放

isHeldExclusively 快速判断被线程独占

同步器的设计是基于模板方法模式, 使用者需要继承同步器并重写指定的方法,随后将同步器组合在自定义同步组件的实现中,并调用同步器提供的模板方法,而这些模板方法将会调用使用者重写的方法。

对同步状态进行更改,这时就需要使用同步器提供的3个方法

getState() 获取同步状态

setState 设置同步状态

compareAndSetState 原子的设置同步状态来进行操作。

什么是LockSupport

LockSupport定义了一组的公共静态方法,这些方法提供了最基本的线程阻塞和唤醒功能,而LockSupport也成为构建同步组件的基础工具。LockSupport定义了一组以park开头的方法用来阻塞当前线程,以及unpark(Thread thread)方法来唤醒一个被阻塞的线程。简单第说:LockSupport就是用来和AQS配合阻塞和唤醒线程的

同步队列

抽象队列同步器依赖内部的同步队列(一个FIFO双向队列)来完成同步状态的管理,当前线程获取同步状态失败时,同步器会将当前线程以及等待状态等信息构造成为一个节点(Node)并将其加入同步队列。同步器拥有首节点(head)和尾节点(tail),没有成功获取同步状态的线程将会成为节点加入该队列的尾部。

锁的可重入

当一个线程获得锁之后,再次进入同步快任然能获取到锁执行,实现原理是先判断当前线程是不是已经获取到锁的线程,如果是就把状态加1;释放锁的时候拿了几次锁就要释放几次

如果没有实现锁的可重入则会出现一个线程拿到了锁之后再次获取锁,这样就会自己等待自己出现死锁

公平锁和非公平锁

公平锁:一个线程去竞争锁的时候先看前面有没有其他线程在等待获取锁,如果有就不参与

非公平锁:一个线程去获取锁的时候不管前面有没有线程在等待获取锁都有参与竞争

ReentrantReadWriteLock的实现原理

读写锁的自定义同步器需要在同步状态(一个整型变量)上维护多个读线程和一个写线程的状态,使得该状态的设计成为读写锁实现的关键。如果在一个整型变量上维护多种状态,就一定需要“按位切割使用”这个变量,读写锁将变量切分成了两个部分,高16位表示读,低16位表示写。

读状态是所有线程获取读锁次数的总和,而每个线程各自获取读锁的次数只能选择保存在ThreadLocal中,由线程自身维护。

Condition的实现原理

condition是等待通知机制的另一种方式

等待队列是一个FIFO的队列,在队列中的每个节点都包含了一个线程引用,该线程就是在Condition对象上等待的线程,如果一个线程调用了Condition.await()方法,那么该线程将会释放锁、构造成节点加入等待队列并进入等待状态。

一个Condition包含一个等待队列,新增节点只需要将原有的尾节点nextWaiter指向它,并且更新尾节点即可。

调用Condition的signal()方法,将会唤醒在等待队列中等待时间最长的节点(首节点),在唤醒节点之前,会将节点移到同步队列中。

调用该方法的前置条件是当前线程必须获取了锁,可以看到signal()方法进行了isHeldExclusively()检查,也就是当前线程必须是获取了锁的线程。接着获取等待队列的首节点,将其移动到同步队列并使用LockSupport唤醒节点中的线程。

通过调用同步器的enq(Node node)方法,等待队列中的头节点线程安全地移动到同步队列。

Condition的signalAll()方法,相当于对等待队列中的每个节点均执行一次signal()方法,效果就是将等待队列中所有节点全部移动到同步队列中,并唤醒每个节点的线程。

java并发编程系列四、AQS-AbstractQueuedSynchronizer的更多相关文章

  1. Java并发编程系列-(4) 显式锁与AQS

    4 显示锁和AQS 4.1 Lock接口 核心方法 Java在java.util.concurrent.locks包中提供了一系列的显示锁类,其中最基础的就是Lock接口,该接口提供了几个常见的锁相关 ...

  2. Java并发编程系列-(5) Java并发容器

    5 并发容器 5.1 Hashtable.HashMap.TreeMap.HashSet.LinkedHashMap 在介绍并发容器之前,先分析下普通的容器,以及相应的实现,方便后续的对比. Hash ...

  3. Java并发编程系列-(7) Java线程安全

    7. 线程安全 7.1 线程安全的定义 如果多线程下使用这个类,不过多线程如何使用和调度这个类,这个类总是表示出正确的行为,这个类就是线程安全的. 类的线程安全表现为: 操作的原子性 内存的可见性 不 ...

  4. Java并发编程系列-(3) 原子操作与CAS

    3. 原子操作与CAS 3.1 原子操作 所谓原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作:这种操作一旦开始,就一直运行到结束,中间不会有任何context switch,也就是切换到另一个线程. 为了实 ...

  5. Java并发编程系列-(2) 线程的并发工具类

    2.线程的并发工具类 2.1 Fork-Join JDK 7中引入了fork-join框架,专门来解决计算密集型的任务.可以将一个大任务,拆分成若干个小任务,如下图所示: Fork-Join框架利用了 ...

  6. Java并发编程系列-(1) 并发编程基础

    1.并发编程基础 1.1 基本概念 CPU核心与线程数关系 Java中通过多线程的手段来实现并发,对于单处理器机器上来讲,宏观上的多线程并行执行是通过CPU的调度来实现的,微观上CPU在某个时刻只会运 ...

  7. Java并发编程系列-(6) Java线程池

    6. 线程池 6.1 基本概念 在web开发中,服务器需要接受并处理请求,所以会为一个请求来分配一个线程来进行处理.如果每次请求都新创建一个线程的话实现起来非常简便,但是存在一个问题:如果并发的请求数 ...

  8. Java并发编程系列-(8) JMM和底层实现原理

    8. JMM和底层实现原理 8.1 线程间的通信与同步 线程之间的通信 线程的通信是指线程之间以何种机制来交换信息.在编程中,线程之间的通信机制有两种,共享内存和消息传递. 在共享内存的并发模型里,线 ...

  9. Java并发编程系列-(9) JDK 8/9/10中的并发

    9.1 CompletableFuture CompletableFuture是JDK 8中引入的工具类,实现了Future接口,对以往的FutureTask的功能进行了增强. 手动设置完成状态 Co ...

随机推荐

  1. 安装Prometheus-Opeartor

    一.下载git clone clone https://github.com/coreos/prometheus-operator.git或:wget https://github.com/coreo ...

  2. suoi46 最大和和 (线段树)

    <Segment tree Beats!>,反正我不会 #include<bits/stdc++.h> #define pa pair<int,int> #defi ...

  3. JS循环中使用bind函数的参数传递问题

    JS循环中使用bind函数的参数传递问题,问题代码如下: for (var sc in result) { var tempp = '<div class="sidebar_todo_ ...

  4. C++11并发——多线程lock_gurad ,unique_lock (三)

    http://www.cnblogs.com/haippy/p/3346477.html struct defer_lock_t {}; 该类型的常量对象 defer_lock(defer_lock ...

  5. MySQL常用辅助语句

    查看索引: mysql> show index from user_info; +-----------+------------+----------+--------------+----- ...

  6. TCP协议、UDP协议、端口、套接字

    TCP协议优缺点 可靠:反馈数据是否送达 效率低:需要创建连接请求,连接成功后发数据 UDP协议优缺点 不可靠:无任何反馈 效率高:不创建连接请求,直接发数据 端口(0~65535,其中0~1023用 ...

  7. 【BLUESKY的NOIp模拟赛】解题报告

     昨天晚上熬夜熬得有点严重,今天比赛的时候状态不好,成绩爆炸...  不得不说BLUESKY007 出的题还是相当不错的,也为我提醒了几个需要补的漏洞方向,这里作一下整理. \(Task 1\):探索 ...

  8. SQL Server 2012/2016/2017 新增函数

    /************************************************************** SQL Server 2012 新增的函数 ************** ...

  9. [译]Golang中的优雅重启

    原文 Graceful Restart in Golang 作者 grisha 声明:本文目的仅仅作为个人mark,所以在翻译的过程中参杂了自己的思想甚至改变了部分内容,其中有下划线的文字为译者添加. ...

  10. mybatis中Parameter index out of range (1 > number of parameters, which is 0).

    Parameter index out of range (1 > number of parameters, which is 0).(参数索引超出范围) 在mybatis里面写就是应该是 l ...