本文主要是介绍【编程底层思考】详解Java的JUC多线程并发编程底层组件AQS的作用及原理，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
Java中的AbstractQueuedSynchronizer（简称AQS）是位于java.util.concurrent.locks包中的一个核心组件，用于构建锁和其他同步器。AQS为实现依赖于FIFO（先进先出）等待队列的阻塞锁和相关同步器提供了一套高效、可扩展的框架。
一、AQS的作用
- 统一同步状态管理：AQS提供了一个int类型的成员变量
state，用于表示同步状态。子类可以根据自己的需要来定义这个状态的含义。 - 线程阻塞与唤醒机制：AQS管理着一个FIFO的等待队列，当一个线程获取同步状态失败时，它可以被构造为在队列中等待，并且可以被后续成功的线程唤醒。
- 模板方法模式：AQS定义了一系列模板方法，如
tryAcquire、tryRelease、tryAcquireShared等，子类需要根据具体同步器的语义来实现这些方法。 - 支持多种同步器：AQS可以用于实现不同类型的同步器，如互斥锁（ReentrantLock）、计数信号量（Semaphore）、读写锁（ReadWriteLock）等。
二、AQS的原理
- 同步状态：AQS使用一个整型变量
state来表示同步状态，子类可以定义该状态的含义。 - 等待队列：AQS内部使用一个双向链表来作为等待队列，所有获取同步状态失败的线程都会被包装成节点（Node）并加入到队列中。
- 独占模式：当线程尝试以独占模式获取同步状态时，如果
state为0（表示没有其他线程占用），则获取成功并将其设置为1；如果state不为0，则线程会被构造为节点并加入等待队列。 - 共享模式：在共享模式下，多个线程可以同时获取同步状态，AQS通过
tryAcquireShared方法来实现。线程尝试获取状态时，如果state足够大（表示还有剩余的共享权限），则线程可以成功获取状态并将其减少；如果不足，则线程会被加入等待队列。 - 模板方法：AQS定义了多个模板方法，如
tryAcquire、tryRelease、tryAcquireShared、tryReleaseShared等，这些方法需要由子类实现具体的同步逻辑。 - 条件变量：AQS本身不直接支持条件变量，但可以通过
ConditionObject实现，它是AQS的一部分，允许在持有锁的同时创建条件队列。 - 唤醒机制：AQS使用CAS（Compare-And-Swap）操作来修改
state的值，当一个线程释放了同步状态后，它会尝试唤醒等待队列中的第一个线程（如果存在）。 - 公平性与非公平性：AQS允许子类实现公平性或非公平性锁。公平性锁会按照线程请求锁的顺序来分配锁，而非公平性锁则可能让新请求的线程抢占锁。
三、总结
AQS的设计非常灵活，它通过模板方法和回调机制允许开发者实现各种复杂的同步控制逻辑。通过使用AQS，可以大大减少实现同步器时的工作量，并且可以保证同步器的高效性和正确性。
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