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并发包中，很多重量级组件都依赖一个共同的底层框架——AQS。
可以说：
不懂
AQS，就很难真正理解
ReentrantLock、Semaphore、CountDownLatch
等工具的实现原理。
本文将从设计思想、核心结构、源码流程和实战应用等方面介绍
/>
文章目录
- 一、什么是
AQS
AQS？
- 一、什么是
- 二、为什么需要
状态变量（State）
- 2.
CLH
获取锁流程（以独占锁为例）
- 1.
获取锁流程
- 2.
核心源码流程（简化版）
- 1.
- 六、AQS
释放锁流程
- 七、共享锁模式
- 共享模式特点
- 八、实战：手写一个简易锁
- 九、AQS
的优缺点
- 优点
- 缺点
- 十、面试高频问题
- 1.
AQS
公平锁如何实现？
- 1.
- 参考
/>的定义
AQS（AbstractQueuedSynchronizer，抽象队列同步器），是
JDK
提供的一个用于构建锁和同步器的基础框架。
本质上：
AQS
=
线程调度。
很多并发工具，都是在
AQS
的组件包括：
- ReentrantLock
- Semaphore
- CountDownLatch
- ReentrantReadWriteLock
- FutureTask
它们底层都复用了
AQS
出现之前，每个锁都要自己处理：
- 线程阻塞
- 队列管理
- 唤醒机制
问题：
- 重复造轮子
- 易出
Bug
- 难维护
AQS
的目标：
把“排队
+
唤醒”统一封装。
开发者只需关注：如何获取和释放资源。
/>三、AQS
状态变量（State）
AQS
内部维护一个volatile
state：
privatevolatileintstate;
含义由子类决定：
- ReentrantLock：锁重入次数
- Semaphore：剩余许可数
- CountDownLatch：计数器
/>2.
双向队列，用于存放等待线程。
特点：
- 先进先出
- 公平性保障
- 基于
CLH
变种实现
结构示意：
Head<->
state：
compareAndSetState(old,new)
保证修改原子性。
/>四、AQS
Node：
主要字段：
- thread：线程引用
- prev
next：队列指针
- waitStatus：状态标识
常见状态：
状态值 含义 0 默认 SIGNAL 等待唤醒 CANCELLED 已取消
/>2.
内部维护：
volatileNodehead;volatileNodetail;
组成双向链表。
/>五、AQS
获取锁流程（以独占锁为例）
以
ReentrantLock
/>
详细步骤：
- CAS
尝试修改
state
- 成功则获得锁
- 失败则进入等待队列
- 挂起线程（park）
- 被唤醒后再次竞争
/>2.
核心源码流程（简化版）
if(!tryAcquire(arg)){addWaiter();acquireQueued();}
体现：先抢锁，抢不到再排队。
/>六、AQS
释放锁流程
释放流程：
- tryRelease
state
- state
的定义
AQS（AbstractQueuedSynchronizer，抽象队列同步器），是
JDK
提供的一个用于构建锁和同步器的基础框架。
本质上：
AQS
=
线程调度。
很多并发工具，都是在
AQS
的组件包括：
- ReentrantLock
- Semaphore
- CountDownLatch
- ReentrantReadWriteLock
- FutureTask
它们底层都复用了
AQS
出现之前，每个锁都要自己处理：
- 线程阻塞
- 队列管理
- 唤醒机制
问题：
- 重复造轮子
- 易出
Bug
- 难维护
AQS
的目标：
把“排队
+
唤醒”统一封装。
开发者只需关注：如何获取和释放资源。
/>三、AQS
状态变量（State）
AQS
内部维护一个volatile
state：
privatevolatileintstate;含义由子类决定：
- ReentrantLock：锁重入次数
- Semaphore：剩余许可数
- CountDownLatch：计数器
/>2.
双向队列，用于存放等待线程。
特点：
- 先进先出
- 公平性保障
- 基于
CLH
变种实现
结构示意：
Head<->
state：
compareAndSetState(old,new)
保证修改原子性。
/>四、AQS
Node：
主要字段：
- thread：线程引用
- prev
next：队列指针
- waitStatus：状态标识
常见状态：
状态值 含义 0 默认 SIGNAL 等待唤醒 CANCELLED 已取消
/>2.
内部维护：
volatileNodehead;volatileNodetail;
组成双向链表。
/>五、AQS
获取锁流程（以独占锁为例）
以
ReentrantLock
/>
详细步骤：
- CAS
尝试修改
state
- 成功则获得锁
- 失败则进入等待队列
- 挂起线程（park）
- 被唤醒后再次竞争
/>2.
核心源码流程（简化版）
if(!tryAcquire(arg)){addWaiter();acquireQueued();}
体现：先抢锁，抢不到再排队。
/>六、AQS
释放锁流程
释放流程：
- tryRelease
state
- state
时释放成功
后继线程
示意：
释放竞争
支持两种模式：
| 模式 | 说明 | 示例 |
|---|---|---|
| 独占 | 同一时刻一个线程 | ReentrantLock |
| 共享 | 多线程同时访问 | Semaphore |
共享模式特点
- 多个线程可同时获取
- 通过
state
/>
八、实战：手写一个简易锁
基于
AQS
实现自定义锁：
classMyLockextendsAbstractQueuedSynchronizer{@OverrideprotectedbooleantryAcquire(intarg){returncompareAndSetState(0,1);}@OverrideprotectedbooleantryRelease(intarg){setState(0);returntrue;}}使用：
MyLocklock=newMyLock();lock.acquire(1);try{//业务逻辑
}finally{lock.release(1);}/>
九、AQS
的优缺点
优点
- 高度复用
- 结构清晰
- 扩展性强
- 性能优秀
缺点
- 学习成本高
- 源码复杂
- 调试困难
AQS
核心组成？
答：
state
+
如何保证线程安全？
答：
CAS
+
公平锁如何实现？
答：
先判断队列是否有前驱节点。
/>
参考
AQS
详解
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