AQS的数据结构及实现原理
int waitStatus
|
等待状态:
1 ,在队列中等待的线程等待超时或者被中断,从队列中取消等待;
-1,后继节点处于等待;
-2,节点在等待队列中,当condition被signal()后,会从等待队列转到同步队列;
-3,表示下一次共享式同步状态获取将会被无条件传播下去;
0,初始状态
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Node prev
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前驱节点
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Node next
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后继节点
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Node nextWaiter
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等待队列中的后继节点,如果当前节点是共享的,则这个字段将是一个SHARED常量,也就是说节点类型(独占或共享)和等待队列中的后继节点共用同一字段
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Thread thread
|
获取同步状态的线程
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public final void acquire(int arg) {
if (!tryAcquire(arg) && acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))
selfInterrupt();
}
final boolean acquireQueued(final Node node, int arg) {
boolean failed = true;
try {
boolean interrupted = false;
for (;;) {
final Node p = node.predecessor(); //获取当前节点的前节点
if (p == head && tryAcquire(arg)) { // 前节点为head,并且自己获取同步成功,说明前节点线程已经执行结束
setHead(node); //既然前节点的线程结束了,那就把自己设为head节点
p.next = null; // help GC //断开前节点,便于回收
failed = false;
return interrupted;
}
if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) && parkAndCheckInterrupt()) //这里会将线程挂起
interrupted = true;
}
} finally {
if (failed)
cancelAcquire(node);
}
}
public final boolean release(int arg) {
if (tryRelease(arg)) {
Node h = head;
if (h != null && h.waitStatus != 0)
unparkSuccessor(h); //唤醒后继节点的操作在这里
return true;
}
return false;
}
public final void acquireShared(int arg) {
if (tryAcquireShared(arg) < 0) //小于0,说明没获取成功
doAcquireShared(arg); //继续获取
}
private void doAcquireShared(int arg) {
final Node node = addWaiter(Node.SHARED); //节点类型为共享类型
boolean failed = true;
try {
boolean interrupted = false;
for (;;) {
final Node p = node.predecessor(); //尾节点的前一个节点(当前节点就是尾节点)
if (p == head) { //前节点是head,则再次获取锁
int r = tryAcquireShared(arg); // 这个tryAcquireShared()的返回值是共享资源的剩余量,就是还可以允许访问的线程数
if (r >= 0) { //如果获取到了锁,进行相关设置
setHeadAndPropagate(node, r); // 进行head节点替换,并且如果剩余量有剩余,则继续往下传递
p.next = null; // help GC
if (interrupted)
selfInterrupt();
failed = false;
return;
}
}
if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) && parkAndCheckInterrupt()) //没获取到锁,则将线程挂起
interrupted = true;
}
} finally {
if (failed)
cancelAcquire(node);
}
}
private boolean doAcquireNanos(int arg, long nanosTimeout) throws InterruptedException {
if (nanosTimeout <= 0L)
return false;
final long deadline = System.nanoTime() + nanosTimeout;
final Node node = addWaiter(Node.EXCLUSIVE); //节点类型是独占式的
boolean failed = true;
try {
for (;;) {
final Node p = node.predecessor();
if (p == head && tryAcquire(arg)) { //前节点为head,则尝试获取锁
setHead(node);
p.next = null; // help GC
failed = false;
return true;
}
nanosTimeout = deadline - System.nanoTime(); // 计算剩余时间
if (nanosTimeout <= 0L) // 剩余时间已经到了
return false;
if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) && nanosTimeout > spinForTimeoutThreshold) //没获取到锁,时间也没到,则挂起一小段时间。注意如果时间剩余非常小了,比spinForTimeoutThreshold还小,则不挂起了,直接死循环一小会儿,进行获取锁
LockSupport.parkNanos(this, nanosTimeout);
if (Thread.interrupted())
throw new InterruptedException();
}
} finally {
if (failed)
cancelAcquire(node);
}
}
public class TwinsLock implements Lock {
private final Sync sync ;
private static final class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer{
Sync(int count){
if(count <= 0){
throw new IllegalArgumentException("count must large than zero .");
}
setState(count); // 这里可以看到,count就是可重入的线程数
}
public int tryAcquireShared(int reduceCount){
for(;;){
int current = getState();
int newCount = current - reduceCount;
if(newCount < 0 || compareAndSetState(current, newCount)){//能把数量减掉并设置,就相当于获取锁成功
return newCount;
}
}
}
public boolean tryReleaseShared(int returnCount){
for(;;){
int current = getState();
int newCount = current + returnCount;
if(compareAndSetState(current, newCount)){
return true;
}
}
}
}
public TwinsLock (int count){
this.sync = new Sync(count);
}
@Override
public void lock() {
sync.acquireShared(1);
}
@Override
public void unlock() {
sync.releaseShared(1);
}
// 其它方法
}
public class SharedTest {
private int count = 0;
private final TwinsLock twinsLock = new TwinsLock(1);
@Test
public void test(){
MyThread mt1 = new MyThread();
MyThread mt2 = new MyThread();
MyThread mt3 = new MyThread();
MyThread mt4 = new MyThread();
MyThread mt5 = new MyThread(); mt1.start();
mt2.start();
mt3.start();
mt4.start();
mt5.start(); try {
mt1.join();
mt2.join();
mt3.join();
mt4.join();
mt5.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("最终结果:" + count);
}
class MyThread extends Thread{
@Override
public void run() {
for(int i=0;i<1000;i++){
twinsLock.lock();
try {
count = count + 1;
}catch (Exception e){
System.out.println("异常啦 ~ ~ " +e.getMessage());
}finally {
twinsLock.unlock();
}
}
}
}
}

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