Java并发编程:AbstractQueuedSynchronizer(AQS)解析

需积分: 9 1 下载量 12 浏览量 更新于2024-07-17 收藏 960KB PDF 举报
"aqs中文翻译-by sushengmiyan.pdf" 是一篇关于Java大师Doug Lea对于JDK1.5版本中的AbstractQueuedSynchronizer(AQS)的中文翻译论文。这篇论文详细阐述了AQS的设计原理、实现机制、使用方法和性能表现,它是Java并发库java.util.concurrent中的核心组件。 AQS(AbstractQueuedSynchronizer)是一个抽象的队列同步器,它为同步状态的原子性管理、线程的阻塞和唤醒提供了基础框架。在J2SE 1.5版本中,许多并发工具类,如锁、屏障、信号量等,都是基于AQS构建的。AQS的核心特点是它的内部维护了一个状态变量,以及一个FIFO的等待线程队列。线程通过尝试获取或释放同步状态来与AQS交互,当状态不可用时,线程会被添加到队列中等待,直到被唤醒。 论文中提到,AQS的设计允许开发者通过实现其提供的抽象方法来创建自定义的同步器。这些方法包括尝试获取和释放状态,以及用于线程阻塞和唤醒的辅助操作。AQS的这种设计大大简化了并发工具的实现,同时也提供了高度的灵活性,使得开发者可以构建出各种复杂的同步策略。 论文详细讨论了AQS的内部机制,包括其如何使用CAS(Compare And Swap)原语来保证状态更新的原子性,以及如何使用条件队列来管理阻塞和唤醒的线程。此外,Doug Lea还探讨了AQS的性能特性,包括其对系统资源的使用效率和在高并发环境下的表现。 AQS的使用通常涉及到以下步骤: 1. 创建一个继承自AQS的子类,并实现其protected方法,如`tryAcquire`和`tryRelease`,以定义获取和释放状态的行为。 2. 使用`acquire`和`release`方法来控制同步状态,这两个方法会自动处理线程的阻塞和唤醒。 3. 可选地,实现`isHeldExclusively`来判断当前线程是否独占了同步状态,以及`tryAcquireNanos`来实现超时获取。 4. 对于需要条件等待的场景,可以使用`await`和`signal`方法,它们会将线程加入到条件队列,并在满足条件时唤醒线程。 这篇翻译论文对于理解Java并发编程的底层机制,特别是如何利用AQS构建高效的并发工具,具有很高的参考价值。它不仅涵盖了理论知识,还提供了实际应用的指导,对于Java并发开发人员来说是一份宝贵的资源。