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. [MySQL]表创建外键失败:ERROR 1005 (HY000): Can't create table (errno: 150)

    在数据库中建立一个新表(表引擎为InnoDB)时, 需要用到外键, 所以就在建表的时候加了一句foreign key (column) references table_name.但是执行时出现 ER ...

  2. HTML5实用知识点

    本文讲解HTML5实用知识点 新增的表单type Canvas使用 SVG使用 Audio使用 Video使用 网页缓存 文件缓存 后台worker Server-Sent Events 定位 拖放功 ...

  3. PD中更改显示Name还是Code的设置

    菜单->Tool->Model Options->Name Convention->右侧display中选择显示name还是code. 此外,在16版中,还可以通过Tool-D ...

  4. 用JS,打印三角形

    <!DOCTYPE html> <html> <head> <meta charset="utf-8" /> <title&g ...

  5. cfree使用cygwin编译程序出现计算机丢失cygwin1.dll解决办法

    这种情况多是环境没配好,我的是64位cygwin C:\cygwin64\bin 加入到环境变量中,重打开cfree就可以解决.

  6. 第4章 ZK基本特性与基于Linux的ZK客户端命令行学习 4-1 zookeeper常用命令行操作

    ls path [watch] watch是一个监督者.quota是zookeeper的子目录.目录就是节点的意思,对于zookeeper来说它是以一个节点来说的,所以说/就是根节点,zookeepe ...

  7. No bean class specified on bean definition 解决方案

    调试Spring项目出现No bean class specified on bean definition异常 但是控制台并没有给出其他相关信息了 这个时候可以在AbstractBeanDefini ...

  8. Python_pip_02_利用pip安装模块(以安装pyperclip为例)

    >任务:利用pip安装pyperclip模块 >前提 你已经在你的电脑里面安装啦Python2.7的Windows版本,并且已经配置了环境变量 >实现步骤 >>打开你的P ...

  9. Ubuntu14.04文件目录说明

    一.Dev设备目录 二.etc配置文件目录 三.bin默认程序安装目录 四.boot系统启动用到的配置文件以及内核镜像 五.home用户目录 六.lib库文件目录 七.media系统自动挂载设备会选择 ...

  10. ZROI2018普转提day2t4

    传送门 分析 考场上暴力水过好评... 然后我的st表查询似乎是log的,然后log三方跑的比log方快,qwq. 我们发现如果一个区间的最小值就是这个区间的gcd,则这个区间合法.所以我们二分区间长 ...