Java并发编程：AbstractQueuedSynchronizer的内部结构

一 前言

　
虽然已经有很多前辈已经分析过AbstractQueuedSynchronizer（简称AQS，也叫队列同步器）类，但是感觉那些点始终是别人的，看一遍甚至几遍终不会印象深刻。所以还是记录下来印象更深刻，还能和大家一起探讨（这就是重复造轮子的好处，另外也主要是这篇篇幅太长了，犹豫了好久才决定写作）。既然有很多前辈都分析过这个类说明它是多么的重要，下面我们看下concurrent包的实现示意图就清楚AQS的所占有的地位了。

二 什么是AQS

　　AbstractQueuedSynchronizer，中文简称队列同步器，英文简称AQS。它是用来构建锁或者其他同步组件的基础框架，它使用了一个int成员变量表示同步状态，通过内置的FIFO队列来完成资源获取线程的排队工作。从上面图可以看出AQS是实现锁或任意同步组件的关键，通过继承同步器并实现它的抽象方法来管理同步状态等。

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三 AQS的内部结构

个人习惯喜欢先看其内部结构，因为内部结果是一个类实现的核心。经过分析得知：AQS类底层的数据结构是使用双向链表，包括head结点和tail结点，head结点主要用作后续的调度。另外还包含一个单向链表，只有当使用Condition时，才会存在此单向链表。并且可能会有多个Condition 链表（其中链表是队列的一种具体表现，所以也可称作队列）。如下图：

四 内部结构源码解析

3.1 类的继承关系

1、说明它是一个抽象类，就说明它可能存在抽象方法需要子类去重写实现（具体有哪些方法需要重写后续会说明）。

2、它还继承了AbstractOwnableSynchronizer(简称AOS)类可以设置独占资源线程和获取独占资源线程（独占锁会涉及到，AOS的源码自己可以进去看看）。

另外建议各位多看看类上的注释，其实还蛮有作用的。

3.2 类的内部类

先分析内部类中的结构再看AQS是怎么引用它的。下面先看Node.class，主要分析都在注释上了。

总结下：当每个线程被阻塞时都会封装成一个Node节点，放入队列中。每个节点都包含了当前节点对应的线程、状态、前置节点引用、后继节点引用以及下一个等待者。

其中还需要注意的是waitStatus对应的各个状态代表着什么意思，另外不清楚volatile关键字作用的请前去阅读下。

接下来简单看看ConditionObject的源码，后续我们会单独分析下这个类的作用。

从中可以看它还是实现了Condition接口，而Condition接口又定义了什么规范呢？自己去看：），你会不会发现有点跟Object中的几个方法类似呢。

3.3 主要内部成员

五 总结

通过上述分析就很清楚其内部结构是什么了吧。总结下：

节点(Node)是成为sync队列和condition队列构建的基础，在同步器中就包含了sync队列（Node双向链表）。同步器拥有三个成员变量：sync队列的头结点head、sync队列的尾节点tail和状态state。对于锁的获取，请求形成节点，将其挂载在尾部，而锁资源的转移（释放再获取）是从头部开始向后进行。对于同步器维护的状态state，多个线程对其的获取将会产生一个链式的结构。

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