AQS理解

简介: AQS理解

AQS是什么?


AQS全称Abstract Queued Synchronizer是并发编程中比较核心的一个组件,多线程同步器,它是J.U.C包中多个组件的底层实现,比如LockCountDownLatchSemaphore都用到了AQS,从本质上来说,AQS提供了两种锁的机制,分别是排它锁共享锁,所谓排它锁就是存在多个线程去竞争同一个共享资源的时候,


同一个时刻,只允许一个线程去访问这样一个共享资源,也就是说,多个线程只能有一个线程去获得这样一个锁的资源,比如Lock中ReentrantLock重入锁,它就是用到了AQS中的一个排它锁的功能,共享锁也称为读锁,就是在同一个时刻允许多个线程同时获得这样一个锁的资源,比如CountDownLatch以及Samaphore都用到了AQS中的共享锁的功能。



AQS互斥锁如何设计?


  1. 第一个互斥变量的设计,以及如何保证多线程同时更新互斥变量的时候,线程的安全性。


  1. 未竞争到锁资源的线程的等待,以及竞争到锁的资源,释放锁之后的唤醒。


  1. 锁竞争的公平性和非公平性。



AQS原理

AQS采用了一个int类型的互斥变量state,用来记录锁竞争的一个状态,0表示当前没有任何线程竞争到锁资源,而大于等于1表示已经有线程正在持有锁的资源,一个线程来获取锁资源的时候,首先判断state是否等于0,也就是说他是无锁状态,如果是,则把这个state更新成1,表示占用到锁,而这个过程中,如果多个线程同时去做这样一个操作,就会导致现场安全的问题,因此AQS采用CAS机制,去保证state互斥变量,更新的一个原子性,未获得锁的线程


通过Unsafe类中park方法,去进行阻塞,把阻塞的线程按照先进先出的原则去加入到一个双向链表的一个结构中,当获得锁资源额度线程释放锁之后,会从这样一个双向链表的头部,去唤醒下一个等待的线程,再去竞争锁,锁竞争的公平性和非公平性的问题,AQS的处理方式是在竞争锁资源的时候,公平锁需要取判断双向链表中否有阻塞的线程,如果有呢,则需要排队等待,而 非公平锁的处理方式是不管双向链表中是否存在等待竞争锁的线程,那么它都会直接去尝试更改互斥变量state去竞争锁,假设,在一个临界点。获得锁的线程释放锁此时state等于0,而当前的这个线程去抢占锁的时候正好可以state修改成1,那么这个时候就表示他可以拿到锁,而这个过程是非公平的。



AQS架构图


image.png



相关文章
|
8月前
|
安全 Java
【深入理解同步器AQS】
【深入理解同步器AQS】
|
8月前
|
人工智能 算法
同步器的介绍
一、同步器的基本原理 同步器是一种电子电路,用于同的电子信号进行同步。它的基本原理是根据输入信号的特征,通过适当的控制和调节,使输出信号与输入信号保持同步。同步器通常由触发器、计数器、时钟等组成,通过这些元件的协同工作,实现信号的同步和精确控制。 二、同步器的应用领域 同步器在各个领域都有广泛的应用。在通信领域,同步器用于确保数据传输的准确性和稳定性。在计算机领域,同步器用于控制和同步各个部件的工作,保证计算机系统的正常运行。在音视频领域,同步器用于音频和视频信号的同步播放,提供更好的观看和听觉体验。在工业自动化领域,同步器用于控制和同步各个机械设备的运行,提高生产效率和精确度。 三、同步器的
106 0
|
1月前
|
安全 Java
利用AQS(AbstractQueuedSynchronizer)实现一个线程同步器
利用AQS(AbstractQueuedSynchronizer)实现一个线程同步器
|
1月前
【1】请问什么是 AQS?
【1】请问什么是 AQS?
28 0
|
1月前
|
存储 设计模式 安全
理解 AQS 和 ReentrantLock
在多线程编程中,同步机制是确保线程安全的关键。AQS(AbstractQueuedSynchronizer)和ReentrantLock是Java中两种常见的同步机制,它们各自具有不同的特性和适用场景。了解和掌握这两种机制对于编写高效、安全的并发程序至关重要。这篇文章将带你取了解和掌握这两种机制!另外值得一提的是:公平锁的实现与非公平锁是很像的,只不过在获取锁时不会直接尝试使用CAS来获取锁。只有当队列没节点并且state为0时才会去获取锁,不然都会把当前线程放到队列中。
125 1
|
8月前
|
存储 Java 开发者
AbstractQueuedSynchronizer之AQS
AbstractQueuedSynchronizer之AQS
|
11月前
|
Java C++
什么是AQS?
AQS(AbstractQueuedSynchronizer)是Java中的一个同步器框架
392 1
|
10月前
|
算法 Java
了解AQS
了解AQS
59 0
|
计算机视觉
AQS
AQS
60 0
|
存储 安全
AQS
一、为什么需要AQS?以及AQS的作用和重要性? AQS(AbstractQueuedSynchronizer)的重要性 AQS被用在ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock、Semaphore、CountDownLatch、ThreadPoolExcutor的Worker中都有运用(JDK1.8)。AQS是这些类的底层原理,JUC包里很多重要的工具类背后都离不开AQS框架。
106 0