Java AQS

AQS的基本功能

AbstractQueuedSynchronizer（AQS）是一个用于构建锁和同步器的框架，它提供了一系列的方法来管理同步状态、线程的阻塞与唤醒、队列等内容。

AQS有哪些能力，都对应什么方法

1. getState()：这个方法返回当前同步状态的值，它是一个整数，用于表示资源的可用数量或状态。

   这个资源是指什么？——同步状态（synchronization state）

2. setState(int state)：这个方法设置同步状态的值，当资源可用时，可以将状态设置为1；当资源不可用时，可以将状态设置为0。
3. compareAndSetState(int expect, int update)：这个方法比较当前同步状态的值和期望的值，如果相等，则更新同步状态为更新值。这个方法通常用于实现资源的独占获取和释放。
4. tryAcquire(int acquires)：这个方法尝试获取资源，如果当前同步状态的值大于0，则将其减1并返回true；如果同步状态的值等于0，则将其加1并返回false。这个方法通常用于实现资源的独占获取。
5. tryRelease(int releases)：这个方法尝试释放资源，如果当前同步状态的值小于队列长度，则将其加1并返回true；如果同步状态的值等于队列长度，则将其减1并返回false。这个方法通常用于实现资源的独占释放。
6. tryParkAndBlock()：这个方法尝试将当前线程阻塞并加入等待队列，直到被唤醒或超时。这个方法通常用于实现阻塞式的线程等待。
7. unpark(Thread thread)：这个方法唤醒指定线程，使其从阻塞状态中恢复并继续执行。这个方法通常用于实现线程的唤醒。

这些方法提供了基本的同步和协调多线程的功能，可以用于构建各种不同的锁和同步器。在继承AQS并实现自定义同步器时，可以调用这些方法来实现独占式获取和释放资源、阻塞和唤醒线程等操作。

AQS中的队列

在AbstractQueuedSynchronizer（AQS）中，存在两种队列，分别是：

1. 条件队列：当线程需要进行条件等待时，会被加入到条件队列中。条件队列是ConditionObject上的一个成员变量，用于管理等待特定条件的线程。
2. 阻塞队列：当线程需要获取资源时，会被加入到阻塞队列中。阻塞队列是AQS本身的一个成员变量，用于管理等待获取资源的线程。

这两种队列都是基于链表实现的，每个节点都封装了一个线程对象。在获取AQS锁时，这些进入到阻塞队列中的线程会按照在队列中的排序先后尝试获取

怎么理解AbstractQueuedSynchronizer的阻塞队列和条件队列？

阻塞队列：
    阻塞队列是一个线程队列，用于存储等待获取锁的线程。
    当一个线程尝试获取锁但未能成功时，它会进入阻塞队列，等待其他线程释放锁。
    阻塞队列通常在同步器（如ReentrantLock）中使用，以确保只有一个线程可以获得锁并执行临界区代码。
    阻塞队列通常采用链表或数组实现，以支持线程的插入、删除和排序操作。

条件队列：
    条件队列是一个线程队列，用于存储等待特定条件的线程。
    当一个线程需要等待特定条件满足时，它会进入条件队列，等待其他线程唤醒。
    条件队列通常在实现条件变量（如CountDownLatch、Semaphore）时使用。
    条件队列中的线程在条件满足时被唤醒并重新竞争锁，以执行特定任务或继续执行。

AQS提供了阻塞和唤醒线程的管理机制

1. 对于阻塞机制，当一个线程尝试获取锁或满足特定条件时，如果不能立即获取到，它会进入阻塞状态。AQS使用LockSupport的park和unpark方法实现线程的阻塞和唤醒。LockSupport.park方法阻塞当前线程，除非/直到LockSupport.unpark被执行。对unpark的调用不会被计数，所以park之前的多个unpark只会解除阻塞一个park。
2. 对于唤醒机制，当其他线程释放了锁或满足了特定条件时，被唤醒的线程将被重新放入队列中，等待下一次的获取锁或条件满足的机会。这种方式实现了线程的唤醒，使得其他线程可以继续执行。
3. 在AQS中，阻塞和唤醒机制是通过维护一个队列来实现的。当一个线程尝试获取锁或满足条件时，它会将自己加入到队列中等待。当锁或条件被释放时，队列中的下一个线程将被唤醒并尝试获取锁或满足条件。这种方式实现了线程的排队等待和有序竞争，确保了同步的正确性和公平性。

4. AbstractQueuedSynchronizer（AQS）在实现阻塞与唤醒能力时，主要使用了以下方法：

   • park()和unpark(Thread thread)：这两个方法用于阻塞和唤醒线程。park()方法会使当前线程进入阻塞状态，直到被唤醒或超时；而unpark(Thread thread)方法则会唤醒指定的线程，使其从阻塞状态中恢复并继续执行。
   • park(Object blocker)、parkNanos(Object blocker, long nanos)和parkUntil(Object blocker, long deadline)：这些方法用于实现更细粒度的线程阻塞。它们允许指定一个阻塞对象（blocker），该对象主要用于问题排查和系统监控。

JAVA中有哪些组件继承了AbstractQueuedSynchronizer的能力

1. ReentrantLock：这是Java并发包中提供的一个可重入的互斥锁。它使用AQS来实现其同步机制。
2. CountDownLatch：这是一个同步工具类，它允许一个或多个线程等待，直到在指定的计数器达到零时才会继续执行。它也使用了AQS。
3. Semaphore：这是一个信号量，它提供了一种限制对共享资源的访问数量的机制。它同样基于AQS实现。
4. FutureTask：这是一个可以取消的异步计算任务。它使用AQS来管理任务的执行和结果的获取。
5. ThreadPoolExecutor：这是一个用于执行异步任务的线程池，它使用AQS来管理任务的执行和线程的生命周期。

对AQS的这些极具抽象的能力还是难以理解。看看有具体功能的实现子类。
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