经过前面几篇文章的铺垫,今天我们终于要看看AQS的庐山真面目了,建议第一次看AbstractQueuedSynchronizer 类源码的朋友可以先看下我前面几篇文章: <Java并发包源码学习之AQS框架(一)概述> <Java并发包源码学习之AQS框架(二)CLH lock queue和自旋锁> <Java并发包源码学习之AQS框架(三)LockSupport> 分析源码是非常枯燥乏味的一件事,其实代码本身其实就是最好的说明了,因此基本都是贴出一些代码加上一些注释,…

接着上一篇文章今天我们来介绍下LockSupport和Java中线程的中断(interrupt). 其实除了LockSupport,Java之初就有Object对象的wait和notify方法可以实现线程的阻塞和唤醒.那么它们的区别 是什么呢? 主要的区别应该说是它们面向的对象不同.阻塞和唤醒是对于线程来说的,LockSupport的park/unpark更符合这个语义,以“线程”作为方法的参数, 语义更清晰,使用起来也更方便.而wait/notify的实现使得“线程”的阻塞/唤醒对线程本身来说…

上一篇文章提到AQS是基于CLH lock queue,那么什么是CLH lock queue,说复杂很复杂说简单也简单, 所谓大道至简: CLH lock queue其实就是一个FIFO的队列,队列中的每个结点(线程)只要等待其前继释放锁就可以了. AbstractQueuedSynchronizer是通过一个内部类Node来实现CLH lock queue的一个变种,但基本原理是类似的. 在介绍Node类之前,我们来介绍下Spin Lock,通常就是用CLH lock queue来实现自旋锁…

AQS其实就是java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer这个类. 阅读Java的并发包源码你会发现这个类是整个java.util.concurrent的核心之一,也可以说是阅读整个并发包源码的一个突破口. 比如读ReentrantLock的源码你会发现其核心是它的一个内部类Sync: 整个包中很多类的结构都是如此,比如Semaphore,CountDownLatch都有一个内部类Sync,而所有的Sync都是继承自AbstractQ…

■ 前言 并发包一直是 JDK 里面比较难理解的,同时也是很精美的语言,膜拜下 Doug Li 大神.作者不敢长篇大论,只求循序渐进地把并发包通过理论和实战 (代码) 的方式介绍给大家. 其实做每一件事都是挺难的,不过只要下笔就不会瞻前顾后.谢谢大家的鼓励帮助,感谢我的好基友KIRA~  好的,热身先从 LockSupport 开始吧~ ■ LockSupport 综述 定义: LockSupport 是一个线程阻塞工具类,可用于在线程内任意位置让线程阻塞和释放 作用: LockSupport…

■ 前言 之前 LockSupport那篇已经叙述了是线程阻塞工具类,其底层由 Unsafe 实现,即 park(), unpark() 方法,获取指针偏移量,并操纵内存.本篇主要介绍 Unsafe 的源码,看看底层到底做了什么. ■ Unsafe 综述 作用: Unsafe是个后门类,封装了一些类似指针的操作,提供了一些可以直接操控内存和线程的底层操作 使用: Unsafe被JDK广泛用于nio包和并发包中,但是不建议在生产环境使用,风险太大 不安全: 不安全指的是指针的操作不安全(Java因…

什么是AQS框架 1995年sun公司发布了第一个java语言版本,可以说从jdk1.1到jdk1.4期间java的使用主要是在移动应用和中小型企业应用中,在此类领域中基本不用设计大型并发场景,当然也没有大型互联网公司使用java,因为担心它本身的性能.在互联网及服务器硬件迅猛的发展下,sun公司更加注重企业级应用方面,毫无疑问高并发是一个重要的主题,于是在J2SE5.0(jdk1.5)代号为老虎的版本中增加了更加强大的并发相关的操作包--java.util.concurrent.此后java在…

一.什么是同步器   多线程并发的执行,之间通过某种 共享 状态来同步,只有当状态满足 xxxx 条件,才能触发线程执行 xxxx . 这个共同的语义可以称之为同步器.可以认为以上所有的锁机制都可以基于同步器定制来实现的. 而juc(java.util.concurrent)里的思想是 将这些场景抽象出来的语义通过统一的同步框架来支持. juc 里所有的这些锁机制都是基于 AQS ( AbstractQueuedSynchronizer )框架上构建的.下面简单介绍下 AQS( Abstract…

一.论文简介 闲来无事,看看源码,发现了一篇JDK作者的论文<The java.util.concurrent Synchronizer Framework>主要描述了作者对AbstractQueuedSynchronizer同步器框架的设计和实现.权威性毋庸置疑!自然需要拜读一下,配上中文翻译,希望大家能有所收获. 二.原文链接 论文英文版原文链接:http://gee.cs.oswego.edu/dl/papers/aqs.pdf 打开链接右上角有下载按钮 http://gee.cs.os…

一.引子 Java.util.concurrent包都是Doug Lea写的,来混个眼熟 是的,就是他,提出了JSR166(Java Specification RequestsJava 规范提案),该规范的核心就是AbstractQueuedSynchronizer同步器框架(AQS).这个框架为构造同步器提供一种通用的机制,并且被j.u.c包中大部分类使用. 包结构如下图,其中AbstractOwnableSynchronizer是其父类,而AbstractQueuedLongSynchro…

前言:AQS框架在J.U.C中的地位不言而喻,可以说没有AQS就没有J.U.C包,可见其重要性,因此有必要对其原理进行详细深入的理解. 1.AQS是什么 在深入AQS之前,首先我们要搞清楚什么是AQS.AQS全称是AbstractQueuedSynchronizer,我们直接查看AQS源码的注释. 大致意思就是说:AQS提供了实现阻塞锁和相关同步器并依赖先进先出(FIFO)等待队列的框架. AQS依赖一个原子数值作为锁的状态,子类可以有多个状态值,当只能通过原子方法区操作该值,从而保证同步. 通…

引言 ReentrantLock是JDK提供的一个可重入互斥锁,所谓可重入就是同一个锁允许被已经获得该锁的线程重新获得.可重入锁的好处可以在递归算法中使用锁,不可重入锁则导致无法在递归算法中使用锁.因为第二次递归时由于第一次递归已经占有锁,而导致死锁.本文我们将探讨JDK中ReentrantLock的实现. Semaphore是JDK提供的一个可共享的同步组建,有n个许可,多个线程可以共同去获得许可,当线程申请的许可小于n时即可成功申请,否则申请失败. AQS(AbstractQueuedSyn…

AQS,全称AbstractQueuedSynchronizer,是Concurrent包锁的核心,没有AQS就没有Java的Concurrent包.它到底是个什么,我们来看看源码的第一段注解是怎么说明 看完第一段,总结下 AQS是一个同步的基础框架,基于一个先进先出的队列. 锁机制基于一个状态值,它是原子值. AQS的子类负责定义与操作这个状态值,但必须通过AQS提供的原子操作 AQS剩余的方法就是围绕队列,与线程阻塞唤醒等功能 基于以上概念,我们看看源码到底是这么实现这些功能的 AQS的成员…

深入理解Java并发框架AQS系列(一):线程 深入理解Java并发框架AQS系列(二):AQS框架简介及锁概念 一.AQS框架简介 AQS诞生于Jdk1.5,在当时低效且功能单一的synchronized的年代,某种意义上讲,她拯救了Java 注:本系列文章所有测试用例均基于jdk1.8,操作系统为macOS 1.1.思考 我们去学习一个知识点或开启一个新课题时,最好是带着问题去学习,这样针对性比较强,且印象比较深刻,主动思考带给我们带来了无穷的好处 抛开AQS,设想以下问题: Q:如果我们遇…

一.简介 1.AQS AQS是AbstractQueuedSynchronizer的简写,直白的翻译:抽象队列同步器,jdk1.5后出现 Provides a framework for implementing blocking locks and related synchronizers (semaphores, events, etc) that rely on first-in-first-out (FIFO) wait queues. This class is designed t…

java并发包基石 AQS是JUC中很多同步组件的构建基础,简单来讲,它内部实现主要是状态变量state和一个FIFO队列来完成,同步队列的头结点是当前获取到同步状态的结点,获取同步状态state失败的线程,会被构造成一个结点(或共享式或独占式)加入到同步队列尾部(采用自旋CAS来保证此操作的线程安全),随后线程会阻塞:释放时唤醒头结点的后继结点,使其加入对同步状态的争夺中. 参考 https://www.cnblogs.com/chengxiao/archive/2017/07/24/7141…

线程的定义给我们提供了并发执行多个任务的方式,大多数情况下我们会让每个任务都自行执行结束,这样能保证事务的一致性,但是有时我们希望在任务执行中取消任务,使线程停止.在java中要让线程安全.快速.可靠地停下来并不是一件容易的事,java也没有提供任何可靠的方法终止线程的执行.回到第六小节,线程调度策略中有抢占式和协作式两个概念,与之类似的是中断机制也有协作式和抢占式. 历史上Java曾经使用stop()方法终止线程的运行,他们属于抢占式中断.但它引来了很多问题,早已被JDK弃用.调用stop()…

AQS的设计思想是通过继承的方式提供一个模板让大家可以很容易根据不同场景实现一个富有个性化的同步器.同步器的核心是要管理一个共享状态,通过对状态的控制即可以实现不同的锁机制.AQS的设计必须考虑把复杂重复且容易出错的队列管理工作统一抽象出来管理,并且要统一控制好流程,而暴露给子类调用的方法主要就是操作共享状态的方法,以此提供对状态的原子性操作.一般子类的同步器中使用AQS提供的getState.setState.compareAndSetState三个方法,前两个为普通的get和set方法,要使…

在研究AQS框架时,会发现这个类很多地方都使用了CAS操作,在并发实现中CAS操作必须具备原子性,而且是硬件级别的原子性,java被隔离在硬件之上,明显力不从心,这时为了能直接操作操作系统层面,肯定要通过用C++编写的native本地方法来扩展实现.JDK提供了一个类来满足CAS的要求,sun.misc.Unsafe,从名字上可以大概知道它用于执行低级别.不安全的操作,AQS就是使用此类完成硬件级别的原子操作. Unsafe是一个很强大的类,它可以分配内存.释放内存.可以定位对象某字段的位置.可…

AQS框架提供的另外一个优秀机制是锁获取超时的支持,当大量线程对某一锁竞争时可能导致某些线程在很长一段时间都获取不了锁,在某些场景下可能希望如果线程在一段时间内不能成功获取锁就取消对该锁的等待以提高性能,这时就需要用到超时机制.在JDK1.5之前还没有juc工具,当时的并发控制职能通过JVM内置的synchronized关键词实现锁,但对一些特殊要求却力不从心,例如超时取消控制.JDK1.5开始引入juc工具完美解决了此问题,而这正得益于并发基础框架AQS提供了超时的支持. 为了更精确地保证时间…

线程的定义给我们提供了并发执行多个任务的方式,大多数情况下我们会让每个任务都自行执行结束,这样能保证事务的一致性,但是有时我们希望在任务执行中取消任务,使线程停止.在java中要让线程安全.快速.可靠地停下来并不是一件容易的事,java也没有提供任何可靠的方法终止线程的执行.回到第六小节,线程调度策略中有抢占式和协作式两个概念,与之类似的是中断机制也有协作式和抢占式. 历史上Java曾经使用stop()方法终止线程的运行,他们属于抢占式中断.但它引来了很多问题,早已被JDK弃用.调用stop()…

AQS的设计思想是通过继承的方式提供一个模板让大家能够非常easy依据不同场景实现一个富有个性化的同步器.同步器的核心是要管理一个共享状态,通过对状态的控制即能够实现不同的锁机制. AQS的设计必须考虑把复杂反复且easy出错的队列管理工作统一抽象出来管理,而且要统一控制好流程,而暴露给子类调用的方法主要就是操作共享状态的方法,以此提供对状态的原子性操作.一般子类的同步器中使用AQS提供的getState.setState.compareAndSetState三个方法,前两个为普通的get和se…

深入理解Java并发框架AQS系列(一):线程 深入理解Java并发框架AQS系列(二):AQS框架简介及锁概念 一.概述 1.1.前言 重剑无锋,大巧不工 读j.u.c包下的源码,永远无法绕开的经典并发框架AQS,其设计之精妙堪比一件艺术品,令众多学者毫不吝惜溢美之词.近期准备出一系列关于AQS的文章,系统的来讲解AQS,我将跟大家一起带着敬畏之心去读她,但也会对关键部分提出质疑及思考 本来打算直接以阐述锁概念作为开头,但发现始终都绕不过线程这关,再加上现在好多讲述线程的文章概念混淆不清,误人…

深入理解Java并发框架AQS系列(一):线程 深入理解Java并发框架AQS系列(二):AQS框架简介及锁概念 深入理解Java并发框架AQS系列(三):独占锁(Exclusive Lock) 深入理解Java并发框架AQS系列(四):共享锁(Shared Lock) 一.前言 那些"简单的"并发代码背后,隐藏着大量信息... 独占锁虽说在j.u.c中有现成的实现,但在JAVA的语言层面也同样提供了支持(synchronized):但共享锁却是只存在于AQS中,而它在实际生产中的使用…

上一篇文章中通过引入的一个例子介绍了在Executor框架下,提交一个任务的过程,这个过程就像我们老大的老大要找个老大来执行一个任务那样简单.并通过剖析ExecutorService的一种经典实现ThreadPoolExecutor来分析接收任务的主要逻辑,发现ThreadPoolExecutor的工作思路和我们带项目的老大的工作思路完全一致.在本文中我们将继续后面的步骤,着重描述下任务执行的过程和任务执行结果获取的过程.会很容易发现,这个过程我们更加熟悉,因为正是每天我们工作的过程.除了Thr…

LockSupport在JDK源码中描述为:构建锁和其他同步类的基本线程阻塞原语,构建更高级别的同步工具集.LockSupport提供的park/unpark从线程的粒度上进行阻塞和唤醒,park/unpark模型真正解耦了线程之间的同步,线程之间不再需要一个Object或者其它变量来存储状态. 本文从阻塞唤醒的语义入手,解释LockSupport的内在机制和注意点,最后与Object的wait和notify做对比,包括以下内容: 阻塞和唤醒的语义 许可机制 底层实现 用法 与Object的wa…

每一个Java工程师应该都或多或少了解过AQS,我自己也是前前后后,反反复复研究了很久,看了忘,忘了再看,每次都有不一样的体会.这次趁着写博客,打算重新拿出来系统的研究下它的源码,总结成文章,便于以后复习. 原文地址:http://www.jianshu.com/p/71449a7d01af AbstractQueuedSynchronizer(以下简称AQS)作为java.util.concurrent包的基础,它提供了一套完整的同步编程框架,开发人员只需要实现其中几个简单的方法就能自由的使用…

所谓公平性指所有线程对临界资源申请访问权限的成功率都一样,不会让某些线程拥有优先权.通过前面的CLH Node FIFO学习知道了等待队列是一个先进先出的队列,那么是否就可以说每条线程获取锁时就是公平的呢?关于公平性这里分拆成三个点分别阐述: ① 准备入队列的节点,此情况讨论的是线程加入等待队列时产生的竞争是否公平,线程在尝试获取锁失败后将被加入等待队列,这时多个线程通过自旋将节点加入队列,所有线程在自旋过程中是无法保证其公平性的,可能后来的线程比早到的先进入队列,所以节点入队列不具公平性. ②…

整个AQS框架核心功能都是围绕着其32位整型属性state进行,一般可以说它表示锁的数量,对同步状态的控制可以实现不同的同步工具,例如闭锁.信号量.栅栏等等.为了保证可见性此变量被声明为volatile,保证每次的原子更新都将及时反映到每条线程上.而对于同步状态的管理可以大体分为两块,一是独占模式的管理,另外是共享模式的管理.通过对这两种模式的灵活变换可以实现多种不同的同步器,如下图,对state的控制可以看成一个管道,管道的大小决定了同时通过的线程,独占模式好比宽度只容许一个线程通过的管道,在…

在具备了volatile.CAS和模板方法设计模式的知识之后,我们可以来深入学习下AbstractQueuedSynchronizer(AQS),本文主要想从AQS的产生背景.设计和结构.源代码实现及AQS应用这4个方面来学习下AQS,文章耗时一个月,所以篇幅有点长,需要一点耐心. 1.AQS产生背景 通过JCP的JSR166规范,Jdk1.5开始引入了j.u.c包,这个包提供了一系列支持并发的组件.这些组件是一系列的同步器,这些同步器主要维护着以下几个功能:内部同步状态的管理(例如表示一个锁的…