Java并发编程:AQS深度解析-加锁与解锁机制
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更新于2024-08-27
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"该资源详细解释了Java并发编程中重要的组件——AbstractQueuedSynchronizer(AQS)的加锁和解锁机制,以及与其相关的同步队列和条件队列的概念。AQS是Java并发库(java.util.concurrent)的核心,用于构建各种锁和其他同步组件的基础框架,如ReentrantLock。"
在深入探讨AQS之前,我们首先了解其关键特点:
1. 抽象:AQS作为一个抽象类,提供了一套通用的同步控制机制,定义了一些接口,并实现了基础功能,包括线程排队和同步流程的管理。
2. 队列:AQS包含两个主要的队列,同步队列(Sync Queue)和条件队列(Condition Queue)。当多线程竞争同一锁时,无法立即获得锁的线程会被放入同步队列等待,而条件队列则与特定条件相关联,只有当条件满足时,线程才会被唤醒。
同步队列是基于CLH(Curtis-Lyndon-Hoare)队列的双向链表实现,由头节点(head)和尾节点(tail)组成。线程在队列中等待时,会变成队列中的节点,直到被唤醒去竞争锁。当锁被释放时,AQS会从同步队列中选择下一个合适的线程来获取锁。
条件队列是单向链表结构,用于管理那些因未满足特定条件而等待的线程。例如,在ArrayBlockingQueue中,有两个条件队列:notEmpty和notFull,分别对应于队列非空和未满的条件。当条件满足时,通过调用Condition接口的方法(如signal或signalAll)来唤醒等待的线程。
在ArrayBlockingQueue的put方法中,线程会在notFull条件队列上等待,直到队列有足够的空间插入元素。条件队列的节点也包含一个nextWaiter指针,用于链接等待的线程。
AQS通过同步队列和条件队列实现了高效且灵活的线程同步和唤醒机制。其内部的锁管理策略和队列操作确保了线程安全和公平性,使得开发者可以轻松地构建复杂的并发控制结构,如读写锁、信号量等。理解AQS的工作原理对于优化并发程序和解决并发问题至关重要。
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技术菜鸟—淡定万
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