深入理解Java并发：基于AQS构建可重入锁

"Java并发编程：使用AQS构建可重入锁" 在Java并发编程中，AbstractQueuedSynchronizer（AQS）扮演着至关重要的角色。AQS是Java并发库（java.util.concurrent，简称J.U.C）中的一个抽象类，提供了一种基于FIFO（先进先出）等待队列的同步器框架。它被广泛应用于多个同步组件的实现，如ReentrantLock（可重入锁）、Semaphore（信号量）和CountDownLatch（倒计时门闩）。AQS的核心在于管理一个状态变量`state`和一个线程等待队列，这两个元素共同协作来控制对共享资源的访问。 `state`变量主要用于表示资源的状态，例如在可重入锁中，它可以表示锁的持有情况，以及持有线程的重入次数。当线程尝试获取锁时，AQS会调用`tryAcquire`方法，如果当前线程成功获取到锁（即`tryAcquire`返回true），则允许其继续执行；如果获取失败，线程会被添加到等待队列的尾部，进入等待状态。 `addWaiter`方法是将新线程加入等待队列的关键，它创建一个表示当前线程的新节点，并尝试将其设置为队列的尾节点。如果队列为空或者能够成功地通过CAS（Compare and Swap，比较并交换）操作将新节点设置为尾节点，那么添加操作成功。如果添加失败，AQS会确保线程正确地插入到队列中。 在等待队列中，线程会不断地尝试获取锁，这通常通过自旋实现。线程会检查当前持有锁的线程是否已经释放了锁。如果锁已经被释放，AQS会唤醒等待队列中的第一个线程，让它有机会尝试获取锁。这种机制确保了锁的公平性，即等待时间最长的线程优先获取锁。 AQS的另一个重要特性是可重入性。这意味着一旦线程获得了锁，它可以再次请求相同的锁而不会被阻塞，这就是ReentrantLock得名的原因。在AQS中，通过跟踪获取锁的线程，可以实现可重入。当一个线程尝试获取已被其持有的锁时，`tryAcquire`方法会增加`state`的值，表示重入次数的增加。 AQS通过维护`state`状态和等待队列，提供了一种灵活且高效的同步机制，使得开发者能够方便地实现各种复杂的同步组件。理解AQS的工作原理对于深入掌握Java并发编程至关重要，因为它是许多高级并发工具的基础。在实际应用中，开发者可以通过继承AQS并实现其核心方法来自定义同步器，满足特定的并发需求。