java并发编程和高并发——J.U.C之AQS首要概述

一、J.U.C之AQS介绍：

1、概述：J.U.C表示jdk中java.util.concurrente 包里的内容,是从jdk6中引入的java并发包。J.U.C大大提高了java程序的并发性能。

而AQS被认为是J.U.C的核心，指AbstractQueuedSynchronizer  的缩写。AbstractQueuedSynchronizer这个类提供了基于firstIn  firstOut队列。这个队列可以构建锁或者其他相关的同步装置的基础框架。

作为一个双向列表，结构大致如下：

注：上方的sync queue 是所说的双向队列，有头结点和尾结点。

而下方的condition queue 不是必须有的，而且在有condition时才会出现，并且condition的数量可以不确定。

2、AQS设计特点：

》使用Node实现FIFO队列，可以用于构建锁或者其他同步装置的基础框架。

 》利用了一个int类型表示状态；在AQS类中，有一个成员变量state，而基于AQS有一个同步 组件 RetreenLock  锁，在这个锁中，state表示获取到线程的数量。如果为0，表示还没有线程获取锁，如果是1，表示有一个线程获取到锁，如果是两个及以上，表示重复锁的数量。

》使用方法是继承。AQS基于模板方法进行设计，使用者需要继承于AQS，子类需要重写其中的方法。

》子类通过继承并通过实现它的方法管理其状态{acquire  和 release }的方法操纵状态；

》可以同时实现排它锁和共享锁模式（独占、共享）。注：使用者只会使用独占或者共享其中一套API来实现，而不是两个同时使用。

3、AQS使用时的设计思路：

AQS内部维护了一个cl 队列来管理锁，线程会首先获取锁，如果获取锁失败，就将当前线程以及等待状态等信息包成一个Node结点加入到之前所说的队列sync中，之后会不断地循环尝试获取锁。它的条件是当前结点为head直接的后继才会去尝试，如果失败就会阻塞自己，直到自己被唤醒。而当持有锁的线程释放锁时会唤醒队列中的后继线程。

 基于这样基础的设计思路，jdk中提供了很多基于AQS的子类，即AQS同步组件。

4、AQS同步组件有哪些呢？

》CountDownLatch  : 闭锁，通过计数来保证线程是否需要一直被阻塞。

》Semaphore  ：能够控制同一时刻的并发数目

》CyclicBarrier  : 它和CountDownLatch很像，都能阻塞进程。

》ReentranLock :很重要，之后会有详细介绍。

》FutureTask ：之后详细介绍。

其他的还有很多，但如上更常用。