从源码学习Java并发的锁是怎么维护内部线程队列的
从源码学习Java并发的锁是怎么维护内部线程队列的
在上一篇文章中,凯哥对同步组件基础框架- AbstractQueuedSynchronizer(AQS)做了大概的介绍。我们知道AQS能够通过内置的FIFO队列来完成资源获取线程的排队工作。那么AQS是怎么来维护这个排队工作的呢?今天我们就来扒一扒AQS源码。从源码中来看看是怎么维护对了的。
本篇是《凯哥(凯哥Java:kagejava)并发编程学习》系列之《Lock系列》教程的第一篇:《Java并发包下锁学习第三篇-从源码学习Java并发是怎么维护内部线程队列的》。
在上篇我们知道AQS内部有个内部类-Node对象。这个对象就是来维护线程对资源访问的排队工作的。具体怎么操作的呢?本文主要内容:Node节点介绍;在同步器中怎么为维护排队的流程图。
一:Node节点对象介绍
在AQS内部有个Node对象的内部类。我们来看看这个对象都有哪些属性:
简化后:
static final class Node {
//线程等待状态
volatile int waitStatus;
//当前节点的上一个节点
volatile Node prev;
//当前节点对象
volatile Node next;
//当前节点维护的线程对象
volatile Thread thread;
//当前节点的下一个(后续)节点
Node nextWaiter;
}
对象中属性介绍
Int waitStatus:
对象里面有表示状态的4个属性:
static final int CANCELLED = 1:线程从同步队列中取消
static final int SIGNAL = -1:后续节点等待状态。当前节点在获取到资源后,在释放前需要断开和后续节点的连接。在其释放后,会通知后续节点,使后续解决继续运行。
static final int CONDITION = -2:当前节点等待中。在等待condition通知。也可以理解成在condition队列中。
static final int PROPAGATE = -3:在共享模式下,下一次无条件传播
0:默认状态。
Node prev:当前节点的上一个节点
Node Next:当前解决的后续节点
Node nextWaiter:可以理解为节点的类型。是共享式还是独占式。
Thread thread:当前获取到同步状态的线程对象。
具体可以如下图:
首先,我们需要明白,在数据结构中,能够保持FIFO的结构是队列模式的。但是队列有单项队列和循环队列两种。那么,同步器使用的是哪个队列方式呢?
从Node节点属性中,我们可以看到前节点和后续节点的属性。说明使用的是循环队列。
二:维护线程排队的流程图
为了保证线程的安全,同步器提供了几个CAS的方法。如下图:
CAS设置头节点、设置下一个节点、设置状态、设置尾节点等。
操作流程可以简述如下图:
流程说明:
入队列
入队流程如下:
上图流程说明:
当多个线程同时来争夺资源的时候,其中一个线程获取到了资源(同步状态或者是锁),这个时候获取到资源的线程就会被构造成头节点。其他线无非获取到资源的线程会被构成成Node节点对象并被放到队列中。被构造成Node节点的线程会排在队列尾部排队。为了保证线程安全性,同步器会基于CAS设置尾节点的方法(即:compareAndSetTail ())来保持线程安全性.这个方法需要传递当前线程“自己认为”的尾节点和前一个节点,当CAS执行成功之后,当前节点才会正式与之前的节点建立关系。被设置尾部的Node节点的next将指向头节点。
如上图中线程3会和线程1执行类似的操作,把自己添加到队列的尾部。这样就形成了一个完整的双向队列排队了。
出队列
出队流程图如下:
出队流程说明:
从入队流程图中我们可以看出,所有争夺资源并发的线程都被排队了。同步队列遵循FIFO(先进先出)。所谓的首节点就是获取同步状态成功节点。当来的首节点中的线程在释放同步状态的时候,会断开自己与后续节点的关联关系,然后会唤醒后续节点操作的。当后续节点获取同步状态成功的时候,就将自己设置为首节点,原来的首节点就退出了队列。如果原来的首节点还需要获取的话,后将自己线程构造成Node节点对象,然后进行排队。
从源码学习Java并发的锁是怎么维护内部线程队列的的更多相关文章
- Java源码学习 -- java.lang.StringBuilder,java.lang.StringBuffer,java.lang.AbstractStringBuilder
一直以来,都是看到网上说“ StringBuilder是线程不安全的,但运行效率高:StringBuffer 是线程安全的,但运行效率低”,然后默默记住:一个是线程安全.一个线程不安全,但对内在原因并 ...
- Java源码学习 -- java.lang.String
java.lang.String是使用频率非常高的类.要想更好的使用java.lang.String类,了解其源代码实现是非常有必要的.由java.lang.String,自然联想到java.lang ...
- 【Java并发编程】面试常考的ThreadLocal,超详细源码学习
目录 ThreadLocal是啥?用来干啥? ThreadLocal的简单使用 ThreadLocal的实现思路? ThreadLocal常见方法源码分析 ThreadLocal.set(T valu ...
- Java并发包源码学习系列:ReentrantLock可重入独占锁详解
目录 基本用法介绍 继承体系 构造方法 state状态表示 获取锁 void lock()方法 NonfairSync FairSync 公平与非公平策略的差异 void lockInterrupti ...
- Java并发包源码学习系列:基于CAS非阻塞并发队列ConcurrentLinkedQueue源码解析
目录 非阻塞并发队列ConcurrentLinkedQueue概述 结构组成 基本不变式 head的不变式与可变式 tail的不变式与可变式 offer操作 源码解析 图解offer操作 JDK1.6 ...
- Java源码之 java.util.concurrent 学习笔记01
准备花点时间看看 java.util.concurrent这个包的源代码,来提高自己对Java的认识,努力~~~ 参阅了@梧留柒的博客!边看源码,边通过前辈的博客学习! 包下的代码结构分类: 1.ja ...
- Java并发包源码学习系列:CLH同步队列及同步资源获取与释放
目录 本篇学习目标 CLH队列的结构 资源获取 入队Node addWaiter(Node mode) 不断尝试Node enq(final Node node) boolean acquireQue ...
- Java并发包源码学习系列:AQS共享式与独占式获取与释放资源的区别
目录 Java并发包源码学习系列:AQS共享模式获取与释放资源 独占式获取资源 void acquire(int arg) boolean acquireQueued(Node, int) 独占式释放 ...
- Java并发包源码学习系列:ReentrantReadWriteLock读写锁解析
目录 ReadWriteLock读写锁概述 读写锁案例 ReentrantReadWriteLock架构总览 Sync重要字段及内部类表示 写锁的获取 void lock() boolean writ ...
随机推荐
- github里的readme.md
在github里如何写readme.md https://www.cnblogs.com/guchunli/p/6371040.html----------------------> READM ...
- 致歉Note7用户后,三星要还给世界下一个机皇
1月23日,三星电子在韩国首尔公布了Note7事件原因调查结果.此次认定过程精密而繁琐,最终结果发布距离三星宣布全球召回Note7已经有3个月. 相比事发之初各路信息甚嚣尘上,现在虽然还不能说已经 ...
- 01.JS块级作用域与let
1.块级作用域 什么是: 在一个代码块(括在一对花括号中的一组语句)中定义的所需变量(与let配合使用)并在代码块的外部是不可见的. 为什么: 在ES6之前,函 ...
- C++走向远洋——31(六周,项目一,1.1)
*/ * Copyright (c) 2016,烟台大学计算机与控制工程学院 * All rights reserved. * 文件名:fenshu.cpp * 作者:常轩 * 微信公众号:World ...
- marquee上下无缝滚动
<!DOCTYPE html><html><head><meta charset="utf-8"><meta name=&qu ...
- Vizceral小白入门
Vizceral小白入门 接到一个任务,要求将N个program可视化,能一目了然查看当前爬虫状态.记得之前做测试时,一个queue service前端可视化效果不错,经询问是用vizceral开源框 ...
- .ArrayList是如何实现的,ArrayList和LinkedList的区别?ArrayList如何实现扩容?
ArrayList比较简单,主要是通过数组来实现的 需要注意的是其初始容量是10 /** * Default initial capacity. */ private static final int ...
- MySQL数据库无完整备份删库,除了跑路还能怎么办?
1.背景 前段时间,由于运维同事的一次误操作,清空了内网核心数据库,导致了公司内部管理系统长时间不可用,大量知识库内容由于没有备份险些丢失. 结合这两天微盟的删库跑路事件,我们可以看到,数据库的备份与 ...
- 深入理解Java之线程池(网络笔记)
原文链接:http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3932921.html 附加:http://www.cnblogs.com/wxd0108/p/5479442.h ...
- Flutter保持页面状态AutomaticKeepAliveClientMixin
使用bottomNavigationBar切换底部tab,再切换回来就会丢失之前的状态(重新渲染列表,丢失滚动条位置). 解决方法 使用 AutomaticKeepAliveClientMixin 重 ...