【多线程】AQS详解

AQS是什么

AbstractQueuedSynchronizer是一个抽象的队列同步器，AQS利用模板方法模式解决了开发者在实现同步器时的复杂问题，提供了一个通用的加锁解锁框架。

AQS执行原理

AQS为实现的同步器提供了通用的执行框架，定义了对资源state的获取和释放流程。AQS核心思想是在CLH锁的基础上进行优化的

CLH锁

自旋：线程节点循环查询prev节点状态
单向队列：后面节点主动查询前节点状态

CLH锁 是一种是基于逻辑队列非线程饥饿的一种自旋公平锁，由 Craig、Landin 和 Hagersten三位大佬的发明，因此命名为CLH锁。
在并发情况下，多个线程在对共享资源进行请求时，发现资源已被占用，则会将请求锁的线程构造成一个单向队列中的节点；每一个线程节点通过自旋的形式访问前一个节点的状态，只有前节点锁释放后，当前节点才能获取锁。

存在的问题：长时间的自旋消耗CPU过大，会导致性能问题。

• 节点示意图
  
• 执行逻辑
  

AQS的实现

AQS在CLH的基础上进行了优化，使得对资源的占用，以及CPU的消耗降低

• 自旋+阻塞：因为大量的自旋占用资源较多，所以AQS在构造节点后，对线程进行阻塞等待唤醒

  • AQS加锁：在并发请求共享资源时，判断头结点是否为空，
    • 为空则将当前线程构造为头结点，添加到队列中，继续向下执行；
    • 如果不是头结点，添加到队列中，并且阻塞，等待唤醒。
  • AQS解锁：获取头节点信息，更改节点状态值，唤醒next节点线程

• 双向队列：AQS队列节点是一个具有 prev next两个属性的节点

• 加锁流程