深入理解Java中的AbstractQueuedSynchronizer(AQS):并发编程的核心组件

简介: 深入理解Java中的AbstractQueuedSynchronizer(AQS):并发编程的核心组件


AQS的核心思想是共享状态的管理,它通过一个int型的volatile变量来描述同步状态,同时维护一个FIFO队列,用来存放等待线程。在AQS的实现中,同步状态的修改和FIFO队列的维护是通过CAS(Compare-And-Swap)操作实现的。

当一个线程需要获取某个同步资源时,它会先尝试通过CAS操作修改同步状态,如果成功获取锁,则直接返回。

获取锁的方法取决于同步资源的类型。如果是独占资源,那么只有一个线程可以获取锁,其他线程需要等待独占锁释放。此时,获取锁的方法是通过CAS操作修改同步状态,如果成功获取锁,则返回;否则被封装为Node节点,加入到FIFO队列中等待。

如果是共享资源,多个线程可以同时获取锁,这就需要采用读写锁的机制。通过读锁可以实现多个线程同时对同一共享资源进行读操作,而写锁则是独占锁,只允许一个线程进行写操作。获取共享锁的方法是通过尝试通过CAS操作修改同步状态,并判断当前状态是否允许获取共享锁,如果成功获取锁,则返回;否则被封装为Node节点,加入到FIFO队列中等待。

如果CAS操作失败,则说明当前线程没有成功获取锁,它就会被封装为一个Node节点,并加入到FIFO队列的尾部。

如果是独占锁,节点会被加入到一个同步队列中,每个节点都有一个前驱节点和后继节点,通过这些节点连接起来形成一个FIFO队列。加入队列的方法是通过自旋操作,不断尝试将当前节点加入到队列中。如果是共享锁,则会维护两个FIFO队列,一个用来存放读锁的等待线程,另一个用来存放写锁的等待线程。

当同步状态的持有者释放锁时,它会尝试唤醒队列中的第一个线程。被唤醒的线程会再次尝试通过CAS操作获取锁,直到它成功获取锁为止。

在等待队列中,节点会有前驱和后继节点。当一个节点被唤醒并成功获取锁后,它会检查自己的后继节点是否处于等待状态。如果是,当前线程会尝试通过CAS操作获取同步状态,并将后继节点从等待队列中移除。如果获取同步状态的操作失败,说明后继节点已经被其他线程获取了锁,当前线程需要继续等待。否则,当前线程会继续尝试获取锁,如果获取成功,则返回;否则继续封装为节点加入到FIFO队列中等待。


🔔如果您需要转载或者搬运这篇文章的话,非常欢迎您私信我哦~

相关文章
|
1月前
|
Java 编译器 开发者
深入理解Java内存模型(JMM)及其对并发编程的影响
【9月更文挑战第37天】在Java的世界里,内存模型是隐藏在代码背后的守护者,它默默地协调着多线程环境下的数据一致性和可见性问题。本文将揭开Java内存模型的神秘面纱,带领读者探索其对并发编程实践的深远影响。通过深入浅出的方式,我们将了解内存模型的基本概念、工作原理以及如何在实际开发中正确应用这些知识,确保程序的正确性和高效性。
|
1月前
|
存储 消息中间件 安全
JUC组件实战:实现RRPC(Java与硬件通过MQTT的同步通信)
【10月更文挑战第9天】本文介绍了如何利用JUC组件实现Java服务与硬件通过MQTT的同步通信(RRPC)。通过模拟MQTT通信流程,使用`LinkedBlockingQueue`作为消息队列,详细讲解了消息发送、接收及响应的同步处理机制,包括任务超时处理和内存泄漏的预防措施。文中还提供了具体的类设计和方法实现,帮助理解同步通信的内部工作原理。
JUC组件实战:实现RRPC(Java与硬件通过MQTT的同步通信)
|
16天前
|
存储 缓存 安全
Java内存模型(JMM):深入理解并发编程的基石####
【10月更文挑战第29天】 本文作为一篇技术性文章,旨在深入探讨Java内存模型(JMM)的核心概念、工作原理及其在并发编程中的应用。我们将从JMM的基本定义出发,逐步剖析其如何通过happens-before原则、volatile关键字、synchronized关键字等机制,解决多线程环境下的数据可见性、原子性和有序性问题。不同于常规摘要的简述方式,本摘要将直接概述文章的核心内容,为读者提供一个清晰的学习路径。 ####
35 2
|
2月前
|
Java 开发者
深入探索Java中的并发编程
本文将带你领略Java并发编程的奥秘,揭示其背后的原理与实践。通过深入浅出的解释和实例,我们将探讨Java内存模型、线程间通信以及常见并发工具的使用方法。无论是初学者还是有一定经验的开发者,都能从中获得启发和实用的技巧。让我们一起开启这场并发编程的奇妙之旅吧!
31 5
|
2月前
|
存储 Java
JAVA并发编程AQS原理剖析
很多小朋友面试时候,面试官考察并发编程部分,都会被问:说一下AQS原理。面对并发编程基础和面试经验,专栏采用通俗简洁无废话无八股文方式,已陆续梳理分享了《一文看懂全部锁机制》、《JUC包之CAS原理》、《volatile核心原理》、《synchronized全能王的原理》,希望可以帮到大家巩固相关核心技术原理。今天我们聊聊AQS....
|
2月前
|
算法 安全 Java
Java中的并发编程是如何实现的?
Java中的并发编程是通过多线程机制实现的。Java提供了多种工具和框架来支持并发编程。
18 1
|
2月前
|
缓存 监控 Java
Java中的并发编程:理解并应用线程池
在Java的并发编程中,线程池是提高应用程序性能的关键工具。本文将深入探讨如何有效利用线程池来管理资源、提升效率和简化代码结构。我们将从基础概念出发,逐步介绍线程池的配置、使用场景以及最佳实践,帮助开发者更好地掌握并发编程的核心技巧。
|
1月前
|
Java 数据安全/隐私保护 容器
java当中组件和窗口的相容问题(里面包含了这些方法的作用)
Java窗口和组件的布局指南,教你如何打造一个既美观又实用的GUI界面。
28 0
|
2月前
|
安全 Java 测试技术
掌握Java的并发编程:解锁高效代码的秘密
在Java的世界里,并发编程就像是一场精妙的舞蹈,需要精准的步伐和和谐的节奏。本文将带你走进Java并发的世界,从基础概念到高级技巧,一步步揭示如何编写高效、稳定的并发代码。让我们一起探索线程池的奥秘、同步机制的智慧,以及避免常见陷阱的策略。
|
3月前
|
C# 开发者 数据处理
WPF开发者必备秘籍:深度解析数据网格最佳实践,轻松玩转数据展示与编辑大揭秘!
【8月更文挑战第31天】数据网格控件是WPF应用程序中展示和编辑数据的关键组件,提供排序、筛选等功能,显著提升用户体验。本文探讨WPF中数据网格的最佳实践,通过DevExpress DataGrid示例介绍其集成方法,包括添加引用、定义数据模型及XAML配置。通过遵循数据绑定、性能优化、自定义列等最佳实践,可大幅提升数据处理效率和用户体验。
61 0