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深入理解AQS独占锁之ReentrantLock源码分析 PDF 下载
发布于:2024-04-29 10:09:47
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深入理解AQS独占锁之ReentrantLock源码分析 PDF 下载 图1

 

 

资料内容:

 

1. 管程 — Java同步的设计思想
管程:指的是管理共享变量以及对共享变量的操作过程,让他们支持并发。
互斥:同一时刻只允许一个线程访问共享资源;
同步:线程之间如何通信、协作。
 
MESA模型
在管程的发展史上,先后出现过三种不同的管程模型,分别是Hasen模型、Hoare模型和MESA模
型。现在正在广泛使用的是MESA模型
 
管程中引入了条件变量的概念,而且每个条件变量都对应有一个等待队列。条件变量和等待队列的
作用是解决线程之间的同步问题。
 
2. AQS原理分析
2.1 什么是AQS
java.util.concurrent包中的大多数同步器实现都是围绕着共同的基础行为,比如等待队列、条件队
列、独占获取、共享获取等,而这些行为的抽象就是基于AbstractQueuedSynchronizer(简称
AQS)实现的,AQS是一个抽象同步框架,可以用来实现一个依赖状态的同步器。
JDK中提供的大多数的同步器如Lock, Latch, Barrier等,都是基于AQS框架来实现的
一般是通过一个内部类Sync继承 AQS
将同步器所有调用都映射到Sync对应的方法
 
AQS具备的特性:
阻塞等待队列
共享/独占
公平/非公平
可重入
允许中断
 
2.2 AQS核心结构
AQS内部维护属性volatile int state
state表示资源的可用状态
State三种访问方式:
getState()
setState()
compareAndSetState()
定义了两种资源访问方式:
Exclusive-独占,只有一个线程能执行,如ReentrantLock
Share-共享,多个线程可以同时执行,如Semaphore/CountDownLatch
AQS实现时主要实现以下几种方法:
isHeldExclusively():该线程是否正在独占资源。只有用到condition才需要去实现它。
tryAcquire(int):独占方式。尝试获取资源,成功则返回true,失败则返回false。
tryRelease(int):独占方式。尝试释放资源,成功则返回true,失败则返回false。
tryAcquireShared(int):共享方式。尝试获取资源。负数表示失败;0表示成功,但没有剩余可用资源;正数表
示成功,且有剩余资源。
tryReleaseShared(int):共享方式。尝试释放资源,如果释放后允许唤醒后续等待结点返回true,否则返回
false。
 
2.3 AQS定义两种队列
同步等待队列: 主要用于维护获取锁失败时入队的线程。
条件等待队列: 调用await()的时候会释放锁,然后线程会加入到条件队列,调用signal()唤醒的时候会把条件队
列中的线程节点移动到同步队列中,等待再次获得锁。
AQS 定义了5个队列中节点状态:
1. 值为0,初始化状态,表示当前节点在sync队列中,等待着获取锁。
2. CANCELLED,值为1,表示当前的线程被取消;
3. SIGNAL,值为-1,表示当前节点的后继节点包含的线程需要运行,也就是unpark;
4. CONDITION,值为-2,表示当前节点在等待condition,也就是在condition队列中;
5. PROPAGATE,值为-3,表示当前场景下后续的acquireShared能够得以执行;