原文链接:https://blog.csdn.net/chenssy/article/details/60781148

AQS内部维护着一个FIFO队列,该队列就是CLH同步队列。

CLH同步队列是一个FIFO双向队列,AQS依赖它来完成同步状态的管理,当前线程如果获取同步状态失败时,AQS则会将当前线程已经等待状态等信息构造成一个节点(Node)并将其加入到CLH同步队列,同时会阻塞当前线程,当同步状态释放时,会把首节点唤醒(公平锁),使其再次尝试获取同步状态。

在CLH同步队列中,一个节点表示一个线程,它保存着线程的引用(thread)、状态(waitStatus)、前驱节点(prev)、后继节点(next),其定义如下:

static final class Node {
/** 共享 */
static final Node SHARED = new Node(); /** 独占 */
static final Node EXCLUSIVE = null; /**
* 因为超时或者中断,节点会被设置为取消状态,被取消的节点时不会参与到竞争中的,他会一直保持取消状态不会转变为其他状态;
*/
static final int CANCELLED = 1; /**
* 后继节点的线程处于等待状态,而当前节点的线程如果释放了同步状态或者被取消,将会通知后继节点,使后继节点的线程得以运行
*/
static final int SIGNAL = -1; /**
* 节点在等待队列中,节点线程等待在Condition上,当其他线程对Condition调用了signal()后,改节点将会从等待队列中转移到同步队列中,加入到同步状态的获取中
*/
static final int CONDITION = -2; /**
* 表示下一次共享式同步状态获取将会无条件地传播下去
*/
static final int PROPAGATE = -3; /** 等待状态 */
volatile int waitStatus; /** 前驱节点 */
volatile Node prev; /** 后继节点 */
volatile Node next; /** 获取同步状态的线程 */
volatile Thread thread; Node nextWaiter; final boolean isShared() {
return nextWaiter == SHARED;
} final Node predecessor() throws NullPointerException {
Node p = prev;
if (p == null)
throw new NullPointerException();
else
return p;
} Node() {
} Node(Thread thread, Node mode) {
this.nextWaiter = mode;
this.thread = thread;
} Node(Thread thread, int waitStatus) {
this.waitStatus = waitStatus;
this.thread = thread;
}

CLH同步队列结构图如下:

入列

学了数据结构的我们,CLH队列入列是再简单不过了,无非就是tail指向新节点、新节点的prev指向当前最后的节点,当前最后一个节点的next指向当前节点。代码我们可以看看addWaiter(Node node)方法:

private Node addWaiter(Node mode) {
//新建Node
Node node = new Node(Thread.currentThread(), mode);
//快速尝试添加尾节点
Node pred = tail;
if (pred != null) {
node.prev = pred;
//CAS设置尾节点
if (compareAndSetTail(pred, node)) {
pred.next = node;
return node;
}
}
//多次尝试
enq(node);
return node;
}

addWaiter(Node node)先通过快速尝试设置尾节点,如果失败,则调用enq(Node node)方法设置尾节点

  private Node enq(final Node node) {
//多次尝试,直到成功为止
for (;;) {
Node t = tail;
//tail不存在,设置为首节点
if (t == null) {
if (compareAndSetHead(new Node()))
tail = head;
} else {
//设置为尾节点
node.prev = t;
if (compareAndSetTail(t, node)) {
t.next = node;
return t;
}
}
}

在上面代码中,两个方法都是通过一个CAS方法compareAndSetTail(Node expect, Node update)来设置尾节点,该方法可以确保节点是线程安全添加的。在enq(Node node)方法中,AQS通过“死循环”的方式来保证节点可以正确添加,只有成功添加后,当前线程才会从该方法返回,否则会一直执行下去。

过程图如下: 

出列

CLH同步队列遵循FIFO,首节点的线程释放同步状态后,将会唤醒它的后继节点(next),而后继节点将会在获取同步状态成功时将自己设置为首节点,这个过程非常简单,head执行该节点并断开原首节点的next和当前节点的prev即可,注意在这个过程是不需要使用CAS来保证的,因为只有一个线程能够成功获取到同步状态。过程图如下:

CLH同步队列的更多相关文章

  1. 【死磕Java并发】-----J.U.C之AQS:CLH同步队列

    此篇博客全部源代码均来自JDK 1.8 在上篇博客[死磕Java并发]-–J.U.C之AQS:AQS简单介绍中提到了AQS内部维护着一个FIFO队列,该队列就是CLH同步队列. CLH同步队列是一个F ...

  2. J.U.C之AQS:CLH同步队列

    此篇博客所有源码均来自JDK 1.8 在上篇博客[死磕Java并发]—–J.U.C之AQS:AQS简介中提到了AQS内部维护着一个FIFO队列,该队列就是CLH同步队列. CLH同步队列是一个FIFO ...

  3. Java并发包源码学习系列:CLH同步队列及同步资源获取与释放

    目录 本篇学习目标 CLH队列的结构 资源获取 入队Node addWaiter(Node mode) 不断尝试Node enq(final Node node) boolean acquireQue ...

  4. 【Java并发编程实战】----- AQS(四):CLH同步队列

    在[Java并发编程实战]-–"J.U.C":CLH队列锁提过,AQS里面的CLH队列是CLH同步锁的一种变形.其主要从两方面进行了改造:节点的结构与节点等待机制.在结构上引入了头 ...

  5. 【Java并发编程实战】—– AQS(四):CLH同步队列

    在[Java并发编程实战]-–"J.U.C":CLH队列锁提过,AQS里面的CLH队列是CLH同步锁的一种变形. 其主要从双方面进行了改造:节点的结构与节点等待机制.在结构上引入了 ...

  6. 学习JUC源码(1)——AQS同步队列(源码分析结合图文理解)

    前言 最近结合书籍<Java并发编程艺术>一直在看AQS的源码,发现AQS核心就是:利用内置的FIFO双向队列结构来实现线程排队获取int变量的同步状态,以此奠定了很多并发包中大部分实现基 ...

  7. JAVA多线程经典问题 -- 生产者 消费者 同步队列实现方法

    在JAVASE5 中的java.util.concurrent.BlockingQueue支持,BlockingQueue是一个接口但是我们通常可以使用LinkedBlockingQueue,它是一个 ...

  8. Java并发包之同步队列SynchronousQueue理解

    1 简介 SynchronousQueue是这样一种阻塞队列,其中每个put必须等待一个take,反之亦然.同步队列没有任何内部容量,甚至连一个队列的容量都没有.不能在同步队列上进行peek,因为仅在 ...

  9. 【转载】阻塞队列之三:SynchronousQueue同步队列 阻塞算法的3种实现

    一.SynchronousQueue简介 Java 6的并发编程包中的SynchronousQueue是一个没有数据缓冲的BlockingQueue,生产者线程对其的插入操作put必须等待消费者的移除 ...

随机推荐

  1. Task Crontab

    Crontab 1.查看任务 crontab -l 2.编辑任务 1)对应用户登录后编辑其下的作业 crontab -e 2)删除指定用户任务 crontab -u user -r 3)删除用户下指定 ...

  2. postgresql 模式与用户,及跨库访问

    1 控制台命令\h:查看SQL命令的解释,比如\h select.\?:查看psql命令列表.\l:列出所有数据库.\c [database_name]:连接其他数据库.\d:列出当前数据库的所有表格 ...

  3. WCF宿主Window Service Demo

    尝试了下将服务寄宿在window 服务上.具体步骤如下 整个解决方案截图 一.创建window 服务 Wcf.WinService namespace Wcf.WinService { public ...

  4. redis学习四 复制

    1,单机创建多实例 一个redis服务器安装多个redis实例,每个实例对应一个端口.默认端口是6379. 将redis.conf配置文件复制一份到另外一个文件夹下,然后修改其中的信息即可.   pi ...

  5. CSS3图片以中心缩放,放大超出隐藏实现

    首页,重点是有一个包裹img标签的容器,这里我们给该容器设置一个class为selfScale <div class="selfScale"> <img sr=& ...

  6. Oracle中REGEXP_SUBSTR函数(字符串转多行)

    Oracle中REGEXP_SUBSTR函数 Oracle中REGEXP_SUBSTR函数的使用说明: 题目如下: 在oracle中,使用一条语句实现将'17,20,23'拆分成'17','20',' ...

  7. DDD学习笔录——领域驱动设计的常见误区(即错误的理解)

    可以将DDD看成一种开发思想体系:它促成了一种新的以领域为中心的思维方式. 它是一种学习过程,而非最终目标,这就是DDD的最大优势. 任何团队都可以编写一个软件来满足一组用例的需求,但那些将时间和精力 ...

  8. 部署和调优 2.4 tomcat安装

    下载tamcet 官网 http://tomcat.apache.org/ 左侧选择版本 复制下载链接 切换到下载目录 cd /usr/local/src linux wget wget http:/ ...

  9. dubbo-admin打包和zookper安装

    1 首选安装Zookper,下载zookeeper-3.5.3-beta版本,在这里我主要演示这个:下载地址:http://mirrors.hust.edu.cn/apache/zookeeper/ ...

  10. C++面向对象类的实例题目六

    问题描述: 编写一个程序计算两个给定长方形的面积,其中在设计类成员函数addarea()(用于计算两个长方形的总面积)时使用对象作为参数. 程序代码: #include<iostream> ...