Java多线程之AbstractQueuedSynchronizer。
public abstract class AbstractQueuedSynchronizer extends AbstractOwnableSynchronizer implements java.io.Serializable { }
由上面可以看出AbstractQueuedSynchronizer是一个继承了AbstractOwnableSynchronizer的抽象类。
那么AbstractOwnableSynchronizer又是什么呢?AbstractOwnableSynchronizer是可以由线程以独占方式拥有的同步器。
AbstractOwnableSynchronizer源码如下:
public abstract class AbstractOwnableSynchronizer implements java.io.Serializable { //供子类使用的空构造方法 protected AbstractOwnableSynchronizer() { } private transient Thread exclusiveOwnerThread; //设置当前拥有独占访问的线程。 protected final void setExclusiveOwnerThread(Thread thread){ exclusiveOwnerThread = thread; } //返回由 setExclusiveOwnerThread 最后设置的线程;如果从未设置,则返回 null。 protected final Thread getExclusiveOwnerThread() { return exclusiveOwnerThread; } }
在AbstractQueuedSynchronizer源码中,有一个静态的内部类Node,
AQS通过内置的FIFO同步队列来完成资源获取线程的排队工作,如果当前线程获取同步状态失败(锁)时,AQS则会将当前线程以及等待状态等信息构造成一个节点(Node)并将其加入同步队列,同时会阻塞当前线程,当同步状态释放时,则会把节点中的线程唤醒,使其再次尝试获取同步状态。
:
static final class Node { /** 共享node */ static final Node SHARED = new Node(); /** 独享node */ static final Node EXCLUSIVE = null; /** 取消 =1 */ static final int CANCELLED = 1; /** 信号=-1 */ static final int SIGNAL = -1; /** 条件=-2 */ static final int CONDITION = -2; /** * */ static final int PROPAGATE = -3; volatile int waitStatus; volatile Node prev; volatile Node next; volatile Thread thread; Node nextWaiter; //判断是否是共享锁。 final boolean isShared() { return nextWaiter == SHARED; } //返回前驱节点,没有则抛出异常 final Node predecessor() throws NullPointerException { Node p = prev; if (p == null) throw new NullPointerException(); else return p; } Node() { // 被用于创建初始的头结点或共享创建者 } Node(Thread thread, Node mode) { // 被用于添加等待者 this.nextWaiter = mode; this.thread = thread; } Node(Thread thread, int waitStatus) { //被用于 条件Condition this.waitStatus = waitStatus; this.thread = thread; } }
头结点,懒加载:
private transient volatile Node head;
尾结点,同样也是懒加载,
private transient volatile Node tail;
同步状态:
private volatile int state;
当state>0的时候获取锁,当state=0的时候释放锁。
通过getState()和setState(int newState)、compareAndSetState(int expect, int update)进行 state状态变量的获取和设置。
AQS主要提供了如下一些方法:
getState():返回同步状态的当前值; setState(int newState):设置当前同步状态; compareAndSetState(int expect, int update):使用CAS设置当前状态,该方法能够保证状态设置的原子性; tryAcquire(int arg):独占式获取同步状态,获取同步状态成功后,其他线程需要等待该线程释放同步状态才能获取同步状态; tryRelease(int arg):独占式释放同步状态; tryAcquireShared(int arg):共享式获取同步状态,返回值大于等于0则表示获取成功,否则获取失败; tryReleaseShared(int arg):共享式释放同步状态; isHeldExclusively():当前同步器是否在独占式模式下被线程占用,一般该方法表示是否被当前线程所独占; acquire(int arg):独占式获取同步状态,如果当前线程获取同步状态成功,则由该方法返回,否则,将会进入同步队列等待,该方法将会调用可重写的tryAcquire(int
arg)方法; acquireInterruptibly(int arg):与acquire(int arg)相同,但是该方法响应中断,当前线程为获取到同步状态而进入到同步队列中,如果当前线程被中断,则该方法会抛出InterruptedException异常并返回; tryAcquireNanos(int arg,long nanos):超时获取同步状态,如果当前线程在nanos时间内没有获取到同步状态,那么将会返回false,已经获取则返回true; acquireShared(int arg):共享式获取同步状态,如果当前线程未获取到同步状态,将会进入同步队列等待,与独占式的主要区别是在同一时刻可以有多个线程获取到同步状态; acquireSharedInterruptibly(int arg):共享式获取同步状态,响应中断; tryAcquireSharedNanos(int arg, long nanosTimeout):共享式获取同步状态,增加超时限制; release(int arg):独占式释放同步状态,该方法会在释放同步状态之后,将同步队列中第一个节点包含的线程唤醒; releaseShared(int arg):共享式释放同步状态。