1.非公平锁的实现 2.公平锁的实现
AQS全称是AbstractQueuedSynchronizer,形如其名,抽象队列同步器。 AQS源码分析我们先简单介绍AQS的两种模式的实现类的代表ReentrantLock( 独占模式 )和CountDownLatch( 共享模式 ),是如何来共享资源的一个过程,然后再详细通过AQS的源码来分析整个实现过程 下面我们以ReentrantLock默认情况下的加锁来分析AQS的源码。ReentrantLock并没有直接继承AQS类,而是通过内部类来继承AQS类的。 类中了,说明具体抢占锁失败后的逻辑,AQS已经规定好了模板。 A:因为不需要在AQS里递归释放锁,因为一个线程不断地抢到锁,它也就会不断地lock(),unlock()Q:AQS为什么在下一个节点为空的时候,要从队列的尾节点唤醒?
代表锁被占用; Node head:头节点,第一个节点入队得适合会初始化一个头节点,然后令 head = tail; Node tail:尾节点,获取不到锁时,会从尾部入队一个节点,同时更新该节点为尾节点; AQS 定义两种资源共享方式: Exclusive:独占,只有一个线程能执行,如ReentrantLock Share:共享,多个线程可同时执行,如Semaphore/CountDownLatch AQS已经在顶层实现好了 但AQS也支持自定义同步器同时实现独占和共享两种方式,如ReentrantReadWriteLock。
在Java多线程编程中,重入锁(ReentrantLock) 和信号量(Semaphore)是两个极其重要的并发控制工具。相信大部分读者都应该比较熟悉它们的使用(如果不清楚的小伙伴,赶快拿出书本翻阅一下)。
在Java多线程编程中,重入锁(ReentrantLock) 和信号量(Semaphore)是两个极其重要的并发控制工具。相信大部分读者都应该比较熟悉它们的使用(如果不清楚的小伙伴,赶快拿出书本翻阅一下)。
AQS 介绍 AQS 的全称为(AbstractQueuedSynchronizer),这个类在 java.util.concurrent.locks 包下面。 ? AQS 类 AQS 是一个用来构建锁和同步器的框架,使用 AQS 能简单高效地构造同步器,比如 ReentrantLock,Semaphore,其他的诸如 ReentrantReadWriteLock, AQS 原理分析 AQS 核心思想是:如果被请求的共享资源空闲,则将当前请求资源的线程设置为有效的工作线程,并且将共享资源设置为锁定状态;如果被请求的共享资源被占用,那么就需要一套线程阻塞等待以及被唤醒时锁分配的机制 AQS原理图 AQS 内部使用一个 int 成员变量来表示同步状态,通过内置的 FIFO 队列来完成获取资源线程的排队工作。AQS 使用 CAS 对该同步状态进行原子操作实现对其值的修改。 AQS 使用了模板方法模式,自定义同步器时,需要重写下面几个 AQS 提供的模板方法: isHeldExclusively(); // 该线程是否正在独占资源。
什么是AQS AQS ( Abstract Queued Synchronizer )是一个抽象的队列同步器,通过维护一个共享资源状态( Volatile Int State )和一个先进先出( FIFO AQS的核心思想 AQS核心思想是,如果被请求的共享资源空闲,则将当前请求资源的线程设置为有效的工作线程,并且将共享资源设置为锁定状态。 AQS使用CAS对该同步状态进行原子操作实现对其值的修改。 AQS中的同步器 AQS的全称为(AbstractQueuedSynchronizer)抽象的队列式的同步器,是⼀个⽤来构建锁和同步器的框架,使⽤AQS能简单且⾼效地构造出应⽤⼴泛的⼤量的同步器,如:基于 SpringHystrix限流的思想 AQS案例 上面讲述的原理还是太抽象了,那我我们上示例,结合案例来分析AQS 同步器的原理。以ReentrantLock使用方式为例。
说到Java的并发编程包,就一定少不了一个东西,它就是AQS,可能有些同学是第一次遇到这个名词,没关系,并发包里的ReentrantLock你总用过吧? AQS 下面进入本篇文章的主题,AQS,我们以一个ReentrantLock的程序为例: public class LockDemo { private static int count = Sync extends AbstractQueuedSynchronizer { ...... } Sync继承自AbstractQueuedSynchronizer,它就是我们重点要介绍的AQS 的核心内容了,因为当前state的值为1,所以当前线程认为资源被其它线程独占了,此时该线程就需要等待,在AQS中维护了一个队列,它是用双向链表实现的,当某个线程需要等待资源时,就将其作为一个节点存入队列 以上便是ReentrantLock加锁解锁的整个流程,由源代码不难发现,ReentrantLock的底层全是由AQS实现。 最后以一张图作为总结:
#前言 好久没写blog了,最近学车,时间真的少了很多,花了一些时间写了一篇AQS,请大家指正。 框架说明 本人依据JDK源码中的注释结合并发经验,总结了如下AQS框架说明: AQS是依赖状态进行同步操作的,其内部使用一个整形变量state,来表示同步状态,此状态值依据具体的同步器语义实现。 AQS的子类必须定义在获取和释放上对应的状态值。对于AQS状态变量的操作必须使用getState,setState,compareAndSetState 三个原子方法。 的子类应该被定义为非公共的内部助手类,用于实现它们的封闭类的同步属性 AQS在序列化时仅序列化状态,在默认情况下会得到一个空的线程队列。 外,还要知道每个同步器中的state的语义是什么,AQS上边已经分析了,下面介绍下几个同步器的state的语义。
Sync sync = new Sync(); /** * 获取锁 */ @Override public void lock() { //Aqs 响应中断 */ @Override public void lockInterruptibly() throws InterruptedException { //Aqs Override public boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException { //Aqs unit.toNanos(time)); } /** * 释放锁 */ @Override public void unlock() { //Aqs thread.join(); threadTwo.join(); System.out.println(j); } 无论执行多少次输出内容都是: 200000 AQS
一、前言 什么是AQS (AbstractQueuedSynchronizer)翻译过来叫抽象同步队列, 他是除synchronized以外的另一种同步机制 Lock锁的实现 就依赖AQS 后期会写 Lock锁的使用及原理 AQS的中心思想是:现场来了看一下共享资源是否空闲,如果共享资源空闲就上锁(修改状态位),等线程执行完业务代码就释放锁(状态位复位),其他线程来 如果共享资源有被上锁(状态位标志位占用 ),就进入等待队列监控状态位 一旦被复位 就去抢锁(争着修改状态位) AQS 维护了一个FIFO双向队列 ,FIFO就是先进先出 双向就是有_pre _next 两个指向前后两个节点的属性 [双向队列 3+4 ===》 state+双向队列 AOS 提供了2中方式获取锁资源 一种是:独占锁 如: ReentrantLock 一种是:共享锁 如:CountDownLatch 二、DEMO AQS AQS只是一个思想,它的类里只有一个流程 没有具体实现 。 什么模式?
AQS 是一个用来构建锁和同步器的框架,使用 AQS 能简单且高效地构造出应用广泛的大量的同步器,比如我们提到的 ReentrantLock,Semaphore,其他的诸如 ReentrantReadWriteLock 当然,我们自己也能利用 AQS 非常轻松容易地构造出符合我们自己需求的同步器。 AQS 原理 在面试中被问到并发知识的时候,大多都会被问到“请你说一下自己对于 AQS 原理的理解”。 AQS 原理概览 AQS 核心思想是,如果被请求的共享资源空闲,则将当前请求资源的线程设置为有效的工作线程,并且将共享资源设置为锁定状态。 AQS 是将每条请求共享资源的线程封装成一个 CLH 锁队列的一个结点(Node)来实现锁的分配。AQS(AbstractQueuedSynchronizer)原理图如下: ? AQS 使用一个 int 成员变量来表示同步状态,通过内置的 FIFO 队列来完成获取资源线程的排队工作。AQS 使用 CAS 对该同步状态进行原子操作实现对其值的修改。
AQS(AbstractQueuedSynchronizer)抽象的队列同步器,其是一个用于构建锁和同步器的框架,由AQS构造出来的有ReentrantLock、Semaphore、CountDownLatch AQS的框架图如下: ? 对于共享变量state,其的作用由AQS的子类来决定,例如ReentrantLock中,就用其表示当前线程重入该锁的次数。 由于ReentrantLock底层使用的是AQS,本文将以ReentrantLock的加锁解锁为切入点学习AQS。 下面以ReentrantLock为例分析AQS的加锁解锁过程 ReentrantLock加锁过程 ? AQS中的acquire()代码如下:大体逻辑为首先其会尝试获取锁,若获取到了退出该函数,若获取不到则添加入队列,在队列中排队获取锁。
AQS原理 1.1. 是什么 AQS全程AbstractQueuedSynchronizer抽象队列同步器,它是并发包中的基础类 ReetrantLock,ReentrantReadWriteLock底层都用到了AQS来实现 AQS有什么功能 ? 当lock.lock()的时候,实际上底层是由AQS来完成的加锁,AQS提供了一个state表示加锁状态,默认0表示不加锁,Thread的属性存放加锁线程; 当加锁的时候,通过cas操作将state+1 参考:大白话聊聊Java并发面试问题之谈谈你对AQS的理解?
AQS是AbstractQueuedSynchronizer类的简写, 它提供了一套基础的同步框架, 可以根据自定义扩展. AQS细节较多, 今天只从宏观的角度, 看下它是怎样设计实现的. 核心设计 首先, AQS是基于以下两个核心做的设计: 1.双向队列(CLH队列) CLH队列全称是(Craig, Landin, andHagersten) lock queue, 用来存储被阻塞的线程信息 独占锁与共享锁 AQS中提供了两套锁机制: 共享锁与独占锁 共享锁: 可以有多个线程同时执行, 线程执行个数也会受到state限制, 如Semaphore,CountDownLatch等等 独占锁: 中, 当线程抢占资源失败时, 会调用unsafe.park()方法阻塞线程; 当其他线程释放资源时, 也会调用unsafe.unpark()唤醒线程; 模板模式 为方便扩展应用, AQS内部已经实现了CLH 处理流程 有了上述各实现功能, 我们可以猜想的到AQS的处理流程了, 当然实际情况会复杂的多.
同步队列AQS AQS------锁的底层支持 AbstractQueuedSynchronizer抽象同步队列简称AQS,它是实现同步器的基础组件,并发包中锁的底层就是使用AQS实现的。 另外,大多数开发者可能永远不会直接使用AQS,但是知道其原理对于架构设计还是很有帮助的。下面看下AQS的类图结构,如图所示。 Node节点内部参数介绍: thread变量用来存放进入AQS队列里面的线程。 SHARED用来标记该线程是获取资源时被阻塞挂起后放入AQS队列的。 AQS有个内部类ConditionObject,用来结合锁实现线程同步。ConditionObject可以直接访问AQS对象内部的变量,比如state状态值和AQS队列。 如上代码在第一次循环中, 当要在 AQS 队列尾部插入元素时, AQS 队列状态如下方图中(default)所示。
AQS原理及用法 1 AQS简介 AQS全称为AbstractQueuedSynchronizer,是Java中的一个抽象类。 AQS是一个用于构建锁、同步器、协作工具类的工具类(框架)。有了AQS之后,更多的协作工具类都可以方便得被写出来。 有了AQS,构建线程协作类就容易多了。 AQS广泛用于控制并发流程的类,如下图: 其中Sync是这些类中都有的内部类,其结构如下: 可以看到:Sync是AQS的实现。 2 AQS原理 AQS最核心的就是三大部分: 状态:state; 控制线程抢锁和配合的FIFO队列(双向链表); 期望协作工具类去实现的获取/释放等重要方法(重写)。 3 AQS在juc中的应用 AQS在juc中用法套路: 第一步:写一个类:想好协作的逻辑,实现获取/释放方法; 第二步:类的内部写一个Sync类,继承AbstractQueuedSychronizer
前两节的内容《2.从AbstractQueuedSynchronizer(AQS)说起(1)——独占模式的锁获取与释放》 、《3.从AbstractQueuedSynchronizer(AQS)说起 (2)——共享模式的锁获取与释放》对AQS同步器已经有了一个大致的了解,从独占模式和共享模式来解析了AQS的两个基本方面,一个是同步状态的获取,另外一个是同步状态的释放,这是AQS最基本的特性,前面两节都是以阻塞的形式获取同步状态 ,但实际上AQS还能超时等待获取同步状态,或者非阻塞的方式获取同步状态。 image.png 以下是AQS中给提供的获取同步状态等相关的方法: image.png 以上方法或多或少再其子类有用到,具体的实现都不复杂,我们在这里也不对其一一做出分析,而是在具体分析到AQS 最后我们再来看看子类可以重写的方法,这些方法在前两节中有提到过: image.png Java并发包的第一个源码解读并不顺利,起初是想以Lock开头,但发现AQS不甚了解,继而决定从AQS入手。
摘要 如何保证线程安全 JDK并发包中的同步控制 JDK并发包中锁的特点 为什么要讲AQS AQS的核心数据结构 AQS排他锁如何申请 AQS排他锁如何释放 1. 为什么要讲AQS ? 通过上图我们可以看出,前文我们所提到的锁在其内部都有一个Sync类(采用了组合的方式),而这个Sync类都继承自AbstractQueuedSynchronizer类。 4.1 AQS核心数据结构 在AQS中有两个内部类: ConditionObject:保存着条件变量等待队列(由Condition.await()引起的等待),最终实现也是Node Node:同步等待队列的具体实现类 通过CAS尝试获取锁失败以后,判断锁是否被当前线程持有,如果是,调用setState(nextc)将AQS中的state的值+1,然后返回true(这里解决了重入的问题)。 本期的Java AQS介绍到这,我是shysh95,关注+赞你就是最靓的仔,我们下期再见!
简介 AQS是AbstractQueuedSynchronizer的简称。 )Share(共享,多个线程可同时执行,如Semaphore/CountDownLatch) AQS的设计 AQS核心 AQS则实现了对同步状态的管理,以及对阻塞线程进行排队,等待通知等等一些底层的实现处理 一般来说,自定义同步器要么是独占方式,要么是共享方式,但AQS也支持自定义同步器同时实现独占和共享两种方式,如ReentrantReadWriteLock AQS的源码分析 1.同步队列 上面所述的FIFO AQS中的同步队列则是通过链式方式进行实现。 当然,这并不是问题,只是AQS保证严格按照入队顺序唤醒罢了(保证公平,但降低了并发)。