一、什麼是同步器
多線程併發的執行,之間通過某種 共享 狀態來同步,只有當狀態滿足 xxxx 條件,才能觸發線程執行 xxxx 。
這個共同的語義可以稱之爲同步器。可以認爲以上所有的鎖機制都可以基於同步器定製來實現的。
而juc(java.util.concurrent)裏的思想是 將這些場景抽象出來的語義通過統一的同步框架來支持。
juc 裏所有的這些鎖機制都是基於 AQS ( AbstractQueuedSynchronizer )框架上構建的。下面簡單介紹下 AQS( AbstractQueuedSynchronizer )。 可以參考Doug Lea的論文The java.util.concurrent Synchronizer Framework
我們來看下java.util.concurrent.locks大致結構
上圖中,LOCK的實現類其實都是構建在AbstractQueuedSynchronizer上,爲何圖中沒有用UML線表示呢,這是每個Lock實現類都持有自己內部類Sync的實例,而這個Sync就是繼承AbstractQueuedSynchronizer(AQS)。爲何要實現不同的Sync呢?這和每種Lock用途相關。另外還有AQS的State機制。下文會舉例說明不同同步器內的Sync與state實現。
二、AQS框架如何構建同步器
0、同步器的基本功能
一個同步器至少需要包含兩個功能:
1. 獲取同步狀態
如果允許,則獲取鎖,如果不允許就阻塞線程,直到同步狀態允許獲取。
2. 釋放同步狀態
修改同步狀態,並且喚醒等待線程。
根據作者論文, aqs 同步機制同時考慮瞭如下需求:
1. 獨佔鎖和共享鎖兩種機制。
2. 線程阻塞後,如果需要取消,需要支持中斷。
3. 線程阻塞後,如果有超時要求,應該支持超時後中斷的機制。
1、同步狀態的獲取與釋放
AQS實現了一個同步器的基本結構,下面以獨佔鎖與共享鎖分開討論,來說明AQS怎樣實現獲取、釋放同步狀態。
1.1、獨佔模式
獨佔獲取: tryAcquire 本身不會阻塞線程,如果返回 true 成功就繼續,如果返回 false 那麼就阻塞線程並加入阻塞隊列。
- public final void acquire(int arg) {
- if (!tryAcquire(arg) &&
- acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))//獲取失敗,則加入等待隊列
- selfInterrupt();
- }
public final void acquire(int arg) {
if (!tryAcquire(arg) &&
acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))//獲取失敗,則加入等待隊列
selfInterrupt();
}
獨佔且可中斷模式獲取:支持中斷取消
- public final void acquireInterruptibly(int arg) throws InterruptedException {
- if (Thread.interrupted())
- throw new InterruptedException();
- if (!tryAcquire(arg))
- doAcquireInterruptibly(arg);
- }
public final void acquireInterruptibly(int arg) throws InterruptedException {
if (Thread.interrupted())
throw new InterruptedException();
if (!tryAcquire(arg))
doAcquireInterruptibly(arg);
}
獨佔且支持超時模式獲取: 帶有超時時間,如果經過超時時間則會退出。
- public final boolean tryAcquireNanos(int arg, long nanosTimeout) throws InterruptedException {
- if (Thread.interrupted())
- throw new InterruptedException();
- return tryAcquire(arg) ||
- doAcquireNanos(arg, nanosTimeout);
public final boolean tryAcquireNanos(int arg, long nanosTimeout) throws InterruptedException {
if (Thread.interrupted())
throw new InterruptedException();
return tryAcquire(arg) ||
doAcquireNanos(arg, nanosTimeout);
獨佔模式釋放:釋放成功會喚醒後續節點
- public final boolean release(int arg) {
- if (tryRelease(arg)) {
- Node h = head;
- if (h != null && h.waitStatus != 0)
- unparkSuccessor(h);
- return true;
- }
- return false;
- }
public final boolean release(int arg) {
if (tryRelease(arg)) {
Node h = head;
if (h != null && h.waitStatus != 0)
unparkSuccessor(h);
return true;
}
return false;
}
1.2、共享模式
共享模式獲取
- public final void acquireShared(int arg) {
- if (tryAcquireShared(arg) < 0)
- doAcquireShared(arg);
public final void acquireShared(int arg) {
if (tryAcquireShared(arg) < 0)
doAcquireShared(arg);
可中斷模式共享獲取
- public final void acquireSharedInterruptibly(int arg) throws InterruptedException {
- if (Thread.interrupted())
- throw new InterruptedException();
- if (tryAcquireShared(arg) < 0)
- doAcquireSharedInterruptibly(arg);
- }
public final void acquireSharedInterruptibly(int arg) throws InterruptedException {
if (Thread.interrupted())
throw new InterruptedException();
if (tryAcquireShared(arg) < 0)
doAcquireSharedInterruptibly(arg);
}
共享模式帶定時獲取
- public final boolean tryAcquireSharedNanos(int arg, long nanosTimeout) throws InterruptedException {
- if (Thread.interrupted())
- throw new InterruptedException();
- return tryAcquireShared(arg) >= 0 ||
- doAcquireSharedNanos(arg, nanosTimeout);
- }
public final boolean tryAcquireSharedNanos(int arg, long nanosTimeout) throws InterruptedException {
if (Thread.interrupted())
throw new InterruptedException();
return tryAcquireShared(arg) >= 0 ||
doAcquireSharedNanos(arg, nanosTimeout);
}
共享鎖釋放
- public final boolean releaseShared(int arg) {
- if (tryReleaseShared(arg)) {
- doReleaseShared();
- return true;
- }
- return false;
- }
public final boolean releaseShared(int arg) {
if (tryReleaseShared(arg)) {
doReleaseShared();
return true;
}
return false;
}
注意以上框架只定義了一個同步器的基本結構框架,的基本方法裏依賴的 tryAcquire 、 tryRelease 、tryAcquireShared 、 tryReleaseShared 四個方法在 AQS 裏沒有實現,這四個方法不會涉及線程阻塞,而是由各自不同的使用場景根據情況來定製:
- protected boolean tryAcquire(int arg) {
- throw new UnsupportedOperationException();
- }
- protected boolean tryRelease(int arg) {
- throw new UnsupportedOperationException();
- }
- protected int tryAcquireShared(int arg) {
- throw new UnsupportedOperationException();
- }
- protected boolean tryReleaseShared(int arg) {
- throw new UnsupportedOperationException();
- }
protected boolean tryAcquire(int arg) {
throw new UnsupportedOperationException();
}
protected boolean tryRelease(int arg) {
throw new UnsupportedOperationException();
}
protected int tryAcquireShared(int arg) {
throw new UnsupportedOperationException();
}
protected boolean tryReleaseShared(int arg) {
throw new UnsupportedOperationException();
}
從以上源碼可以看出AQS實現基本的功能:
AQS雖然實現了acquire,和release方法是可能阻塞的,但是裏面調用的tryAcquire和tryRelease是由子類來定製的且是不阻塞的可。以認爲同步狀態的維護、獲取、釋放動作是由子類實現的功能,而動作成功與否的後續行爲時有AQS框架來實現。
3、狀態獲取、釋放成功或失敗的後續行爲:線程的阻塞、喚醒機制
有別於wait和notiry。這裏利用 jdk1.5 開始提供的 LockSupport.park() 和 LockSupport.unpark() 的本地方法實現,實現線程的阻塞和喚醒。
得到鎖的線程禁用(park)和喚醒(unpark),也是直接native實現(這幾個native方法的實現代碼在hotspot\src\share\vm\prims\unsafe.cpp文件中,但是關鍵代碼park的最終實現是和操作系統相關的,比如windows下實現是在os_windows.cpp中,有興趣的同學可以下載jdk源碼查看)。喚醒一個被park()線程主要手段包括以下幾種
1. 其他線程調用以被park()線程爲參數的unpark(Thread thread).
2. 其他線程中斷被park()線程,如waiters.peek().interrupt();waiters爲存儲線程對象的隊列.
3. 不知原因的返回。
park()方法返回並不會報告到底是上訴哪種返回,所以返回好最好檢查下線程狀態,如
- LockSupport.park(); //禁用當前線程
- if(Thread.interrupted){
- //doSomething
- }
LockSupport.park(); //禁用當前線程
if(Thread.interrupted){
//doSomething
}
AbstractQueuedSynchronizer(AQS)對於這點實現得相當巧妙,如下所示
- private void doAcquireSharedInterruptibly(int arg)throwsInterruptedException {
- final Node node = addWaiter(Node.SHARED);
- try {
- for (;;) {
- final Node p = node.predecessor();
- if (p == head) {
- int r = tryAcquireShared(arg);
- if (r >= 0) {
- setHeadAndPropagate(node, r);
- p.next = null; // help GC
- return;
- }
- }
- //parkAndCheckInterrupt()會返回park住的線程在被unpark後的線程狀態,如果線程中斷,跳出循環。
- if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&
- parkAndCheckInterrupt())
- break;
- }
- } catch (RuntimeException ex) {
- cancelAcquire(node);
- throw ex;
- }
- // 只有線程被interrupt後纔會走到這裏
- cancelAcquire(node);
- throw new InterruptedException();
- }
- //在park()住的線程被unpark()後,第一時間返回當前線程是否被打斷
- private final boolean parkAndCheckInterrupt() {
- LockSupport.park(this);
- return Thread.interrupted();
- }
private void doAcquireSharedInterruptibly(int arg)throwsInterruptedException {
final Node node = addWaiter(Node.SHARED);
try {
for (;;) {
final Node p = node.predecessor();
if (p == head) {
int r = tryAcquireShared(arg);
if (r >= 0) {
setHeadAndPropagate(node, r);
p.next = null; // help GC
return;
}
}
//parkAndCheckInterrupt()會返回park住的線程在被unpark後的線程狀態,如果線程中斷,跳出循環。
if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&
parkAndCheckInterrupt())
break;
}
} catch (RuntimeException ex) {
cancelAcquire(node);
throw ex;
}
// 只有線程被interrupt後纔會走到這裏
cancelAcquire(node);
throw new InterruptedException();
}
//在park()住的線程被unpark()後,第一時間返回當前線程是否被打斷
private final boolean parkAndCheckInterrupt() {
LockSupport.park(this);
return Thread.interrupted();
}
4、線程阻塞隊列的維護
阻塞線程節點隊列 CHL Node queue 。
根據論文裏描述, AQS 裏將阻塞線程封裝到一個內部類 Node 裏。並維護一個 CHL Node FIFO 隊列。 CHL隊列是一個非阻塞的 FIFO 隊列,也就是說往裏面插入或移除一個節點的時候,在併發條件下不會阻塞,而是通過自旋鎖和 CAS 保證節點插入和移除的原子性。實現無鎖且快速的插入。關於非阻塞算法可以參考 Java 理論與實踐: 非阻塞算法簡介 。CHL隊列對應代碼如下:
- /**
- * CHL頭節點
- */
- rivate transient volatile Node head;
- /**
- * CHL尾節點
- */
- private transient volatile Node tail;
/**
* CHL頭節點
*/
rivate transient volatile Node head;
/**
* CHL尾節點
*/
private transient volatile Node tail;
Node節點是對Thread的一個封裝,結構大概如下:
- static final class Node {
- /** 代表線程已經被取消*/
- static final int CANCELLED = 1;
- /** 代表後續節點需要喚醒 */
- static final int SIGNAL = -1;
- /** 代表線程在等待某一條件/
- static final int CONDITION = -2;
- /** 標記是共享模式*/
- static final Node SHARED = new Node();
- /** 標記是獨佔模式*/
- static final Node EXCLUSIVE = null;
- /**
- * 狀態位 ,分別可以使CANCELLED、SINGNAL、CONDITION、0
- */
- volatile int waitStatus;
- /**
- * 前置節點
- */
- volatile Node prev;
- /**
- * 後續節點
- */
- volatile Node next;
- /**
- * 節點代表的線程
- */
- volatile Thread thread;
- /**
- *連接到等待condition的下一個節點
- */
- Node nextWaiter;
- }
static final class Node {
/** 代表線程已經被取消*/
static final int CANCELLED = 1;
/** 代表後續節點需要喚醒 */
static final int SIGNAL = -1;
/** 代表線程在等待某一條件/
static final int CONDITION = -2;
/** 標記是共享模式*/
static final Node SHARED = new Node();
/** 標記是獨佔模式*/
static final Node EXCLUSIVE = null;
/**
* 狀態位 ,分別可以使CANCELLED、SINGNAL、CONDITION、0
*/
volatile int waitStatus;
/**
* 前置節點
*/
volatile Node prev;
/**
* 後續節點
*/
volatile Node next;
/**
* 節點代表的線程
*/
volatile Thread thread;
/**
*連接到等待condition的下一個節點
*/
Node nextWaiter;
}
5、小結
從源碼可以看出AQS實現基本的功能:
1.同步器基本範式、結構
2.線程的阻塞、喚醒機制
3.線程阻塞隊列的維護
AQS雖然實現了acquire,和release方法,但是裏面調用的tryAcquire和tryRelease是由子類來定製的。可以認爲同步狀態的維護、獲取、釋放動作是由子類實現的功能,而動作成功與否的後續行爲時有AQS框架來實現
還有以下一些私有方法,用於輔助完成以上的功能:
final boolean acquireQueued(final Node node, int arg) :申請隊列
private Node enq(final Node node) : 入隊
private Node addWaiter(Node mode) :以mode創建創建節點,並加入到隊列
private void unparkSuccessor(Node node) : 喚醒節點的後續節點,如果存在的話。
private void doReleaseShared() :釋放共享鎖
private void setHeadAndPropagate(Node node, int propagate):設置頭,並且如果是共享模式且propagate大於0,則喚醒後續節點。
private void cancelAcquire(Node node) :取消正在獲取的節點
private static void selfInterrupt() :自我中斷
private final boolean parkAndCheckInterrupt() : park 並判斷線程是否中斷
三、AQS在各同步器內的Sync與State實現
1、什麼是state機制:
提供 volatile 變量 state; 用於同步線程之間的共享狀態。通過 CAS 和 volatile 保證其原子性和可見性。對應源碼裏的定義:
- /**
- * 同步狀態
- */
- private volatile int state;
- /**
- *cas
- */
- protected final boolean compareAndSetState(int expect, int update) {
- // See below for intrinsics setup to support this
- return unsafe.compareAndSwapInt(this, stateOffset, expect, update);
- }
/**
* 同步狀態
*/
private volatile int state;
/**
*cas
*/
protected final boolean compareAndSetState(int expect, int update) {
// See below for intrinsics setup to support this
return unsafe.compareAndSwapInt(this, stateOffset, expect, update);
}
2、不同實現類的Sync與State:
基於AQS構建的Synchronizer包括ReentrantLock,Semaphore,CountDownLatch, ReetrantRead WriteLock,FutureTask等,這些Synchronizer實際上最基本的東西就是原子狀態的獲取和釋放,只是條件不一樣而已。
2.1、ReentrantLock
需要記錄當前線程獲取原子狀態的次數,如果次數爲零,那麼就說明這個線程放棄了鎖(也有可能其他線程佔據着鎖從而需要等待),如果次數大於1,也就是獲得了重進入的效果,而其他線程只能被park住,直到這個線程重進入鎖次數變成0而釋放原子狀態。以下爲ReetranLock的FairSync的tryAcquire實現代碼解析。
- //公平獲取鎖
- protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
- final Thread current = Thread.currentThread();
- int c = getState();
- //如果當前重進入數爲0,說明有機會取得鎖
- if (c == 0) {
- //如果是第一個等待者,並且設置重進入數成功,那麼當前線程獲得鎖
- if (isFirst(current) &&
- compareAndSetState(0, acquires)) {
- setExclusiveOwnerThread(current);
- return true;
- }
- }
- //如果當前線程本身就持有鎖,那麼疊加重進入數,並且繼續獲得鎖
- else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {
- int nextc = c + acquires;
- if (nextc < 0)
- throw new Error(“Maximum lock count exceeded”);
- setState(nextc);
- return true;
- }
- //以上條件都不滿足,那麼線程進入等待隊列。
- return false;
- }
//公平獲取鎖
protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
final Thread current = Thread.currentThread();
int c = getState();
//如果當前重進入數爲0,說明有機會取得鎖
if (c == 0) {
//如果是第一個等待者,並且設置重進入數成功,那麼當前線程獲得鎖
if (isFirst(current) &&
compareAndSetState(0, acquires)) {
setExclusiveOwnerThread(current);
return true;
}
}
//如果當前線程本身就持有鎖,那麼疊加重進入數,並且繼續獲得鎖
else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {
int nextc = c + acquires;
if (nextc < 0)
throw new Error("Maximum lock count exceeded");
setState(nextc);
return true;
}
//以上條件都不滿足,那麼線程進入等待隊列。
return false;
}
2.2、Semaphore
則是要記錄當前還有多少次許可可以使用,到0,就需要等待,也就實現併發量的控制,Semaphore一開始設置許可數爲1,實際上就是一把互斥鎖。以下爲Semaphore的FairSync實現
- protected int tryAcquireShared(int acquires) {
- Thread current = Thread.currentThread();
- for (;;) {
- Thread first = getFirstQueuedThread();
- //如果當前等待隊列的第一個線程不是當前線程,那麼就返回-1表示當前線程需要等待
- if (first != null && first != current)
- return -1;
- //如果當前隊列沒有等待者,或者當前線程就是等待隊列第一個等待者,那麼先取得semaphore還有幾個許可證,並且減去當前線程需要的許可證得到剩下的值
- int available = getState();
- int remaining = available - acquires;
- //如果remining<0,那麼反饋給AQS當前線程需要等待,如果remaining>0,並且設置availble成功設置成剩餘數,那麼返回剩餘值(>0),也就告知AQS當前線程拿到許可,可以繼續執行。
- if (remaining < 0 ||compareAndSetState(available, remaining))
- return remaining;
- }
- }
protected int tryAcquireShared(int acquires) {
Thread current = Thread.currentThread();
for (;;) {
Thread first = getFirstQueuedThread();
//如果當前等待隊列的第一個線程不是當前線程,那麼就返回-1表示當前線程需要等待
if (first != null && first != current)
return -1;
//如果當前隊列沒有等待者,或者當前線程就是等待隊列第一個等待者,那麼先取得semaphore還有幾個許可證,並且減去當前線程需要的許可證得到剩下的值
int available = getState();
int remaining = available - acquires;
//如果remining<0,那麼反饋給AQS當前線程需要等待,如果remaining>0,並且設置availble成功設置成剩餘數,那麼返回剩餘值(>0),也就告知AQS當前線程拿到許可,可以繼續執行。
if (remaining < 0 ||compareAndSetState(available, remaining))
return remaining;
}
}
2.3、CountDownLatch
閉鎖則要保持其狀態,在這個狀態到達終止態之前,所有線程都會被park住,閉鎖可以設定初始值,這個值的含義就是這個閉鎖需要被countDown()幾次,因爲每次CountDown是sync.releaseShared(1),而一開始初始值爲10的話,那麼這個閉鎖需要被countDown()十次,才能夠將這個初始值減到0,從而釋放原子狀態,讓等待的所有線程通過。
- //await時候執行,只查看當前需要countDown數量減爲0了,如果爲0,說明可以繼續執行,否則需要park住,等待countDown次數足夠,並且unpark所有等待線程
- public int tryAcquireShared(int acquires) {
- return getState() == 0? 1 : -1;
- }
- //countDown 時候執行,如果當前countDown數量爲0,說明沒有線程await,直接返回false而不需要喚醒park住線程,如果不爲0,得到剩下需要 countDown的數量並且compareAndSet,最終返回剩下的countDown數量是否爲0,供AQS判定是否釋放所有await線程。
- public boolean tryReleaseShared(int releases) {
- for (;;) {
- int c = getState();
- if (c == 0)
- return false;
- int nextc = c-1;
- if (compareAndSetState(c, nextc))
- return nextc == 0;
- }
- }
//await時候執行,只查看當前需要countDown數量減爲0了,如果爲0,說明可以繼續執行,否則需要park住,等待countDown次數足夠,並且unpark所有等待線程
public int tryAcquireShared(int acquires) {
return getState() == 0? 1 : -1;
}
//countDown 時候執行,如果當前countDown數量爲0,說明沒有線程await,直接返回false而不需要喚醒park住線程,如果不爲0,得到剩下需要 countDown的數量並且compareAndSet,最終返回剩下的countDown數量是否爲0,供AQS判定是否釋放所有await線程。
public boolean tryReleaseShared(int releases) {
for (;;) {
int c = getState();
if (c == 0)
return false;
int nextc = c-1;
if (compareAndSetState(c, nextc))
return nextc == 0;
}
}
2.4、FutureTask
需要記錄任務的執行狀態,當調用其實例的get方法時,內部類Sync會去調用AQS的acquireSharedInterruptibly()方法,而這個方法會反向調用Sync實現的tryAcquireShared()方法,即讓具體實現類決定是否讓當前線程繼續還是park,而FutureTask的tryAcquireShared方法所做的唯一事情就是檢查狀態,如果是RUNNING狀態那麼讓當前線程park。而跑任務的線程會在任務結束時調用FutureTask 實例的set方法(與等待線程持相同的實例),設定執行結果,並且通過unpark喚醒正在等待的線程,返回結果。
- //get時待用,只檢查當前任務是否完成或者被Cancel,如果未完成並且沒有被cancel,那麼告訴AQS當前線程需要進入等待隊列並且park住
- protected int tryAcquireShared(int ignore) {
- return innerIsDone()? 1 : -1;
- }
- //判定任務是否完成或者被Cancel
- boolean innerIsDone() {
- return ranOrCancelled(getState()) && runner == null;
- }
- //get時調用,對於CANCEL與其他異常進行拋錯
- V innerGet(long nanosTimeout) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException {
- if (!tryAcquireSharedNanos(0,nanosTimeout))
- throw new TimeoutException();
- if (getState() == CANCELLED)
- throw new CancellationException();
- if (exception != null)
- throw new ExecutionException(exception);
- return result;
- }
- //任務的執行線程執行完畢調用(set(V v))
- void innerSet(V v) {
- for (;;) {
- int s = getState();
- //如果線程任務已經執行完畢,那麼直接返回(多線程執行任務?)
- if (s == RAN)
- return;
- //如果被CANCEL了,那麼釋放等待線程,並且會拋錯
- if (s == CANCELLED) {
- releaseShared(0);
- return;
- }
- //如果成功設定任務狀態爲已完成,那麼設定結果,unpark等待線程(調用get()方法而阻塞的線程),以及後續清理工作(一般由FutrueTask的子類實現)
- if (compareAndSetState(s, RAN)) {
- result = v;
- releaseShared(0);
- done();
- return;
- }
- }
- }
//get時待用,只檢查當前任務是否完成或者被Cancel,如果未完成並且沒有被cancel,那麼告訴AQS當前線程需要進入等待隊列並且park住
protected int tryAcquireShared(int ignore) {
return innerIsDone()? 1 : -1;
}
//判定任務是否完成或者被Cancel
boolean innerIsDone() {
return ranOrCancelled(getState()) && runner == null;
}
//get時調用,對於CANCEL與其他異常進行拋錯
V innerGet(long nanosTimeout) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException {
if (!tryAcquireSharedNanos(0,nanosTimeout))
throw new TimeoutException();
if (getState() == CANCELLED)
throw new CancellationException();
if (exception != null)
throw new ExecutionException(exception);
return result;
}
//任務的執行線程執行完畢調用(set(V v))
void innerSet(V v) {
for (;;) {
int s = getState();
//如果線程任務已經執行完畢,那麼直接返回(多線程執行任務?)
if (s == RAN)
return;
//如果被CANCEL了,那麼釋放等待線程,並且會拋錯
if (s == CANCELLED) {
releaseShared(0);
return;
}
//如果成功設定任務狀態爲已完成,那麼設定結果,unpark等待線程(調用get()方法而阻塞的線程),以及後續清理工作(一般由FutrueTask的子類實現)
if (compareAndSetState(s, RAN)) {
result = v;
releaseShared(0);
done();
return;
}
}
}
以上4個AQS的使用是比較典型,然而有個問題就是這些狀態存在哪裏呢?並且是可以計數的。從以上4個example,我們可以很快得到答案,AQS提供給了子類一個int state屬性。並且暴露給子類getState()和setState()兩個方法(protected)。這樣就爲上述狀態解決了存儲問題,RetrantLock可以將這個state用於存儲當前線程的重進入次數,Semaphore可以用這個state存儲許可數,CountDownLatch則可以存儲需要被countDown的次數,而Future則可以存儲當前任務的執行狀態(RUNING,RAN,CANCELL)。其他的Synchronizer存儲他們的一些狀態。
AQS留給實現者的方法主要有5個方法,其中tryAcquire,tryRelease和isHeldExclusively三個方法爲需要獨佔形式獲取的synchronizer實現的,比如線程獨佔ReetranLock的Sync,而tryAcquireShared和tryReleasedShared爲需要共享形式獲取的synchronizer實現。
ReentrantLock內部Sync類實現的是tryAcquire,tryRelease, isHeldExclusively三個方法(因爲獲取鎖的公平性問題,tryAcquire由繼承該Sync類的內部類FairSync和NonfairSync實現)Semaphore內部類Sync則實現了tryAcquireShared和tryReleasedShared(與CountDownLatch相似,因爲公平性問題,tryAcquireShared由其內部類FairSync和NonfairSync實現)。CountDownLatch內部類Sync實現了tryAcquireShared和tryReleasedShared。FutureTask內部類Sync也實現了tryAcquireShared和tryReleasedShared。
參考內容來源:
【java併發】juc高級鎖機制探討
http://singleant.iteye.com/blog/1418580
Java併發同步器AQS(AbstractQueuedSynchronizer)學習筆記(1)
http://my.oschina.net/zavakid/blog/84882
Java併發同步器AQS(AbstractQueuedSynchronizer)學習筆記(2)
http://my.oschina.net/zavakid/blog/85008
JAVA LOCK代碼淺析
http://rdc.taobao.com/team/jm/archives/414
java thread 之AQS
http://www.cnblogs.com/nod0620/archive/2012/07/23/2605504.html