Ch5-Java Lock 之 AQS

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AQS 即 java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer，可以用来构建锁和同步器的框架，使用 AQS 能简单且高效地构造出应用广泛的大量的同步器。

1. 介绍 #

AbstractQueuedSynchronizer 主要维护了两个队列（Sync Queue, Condition Queue）和一个临界变量（state）。

Sync Queue 采用的是 CLH(Craig,Landin,and Hagersten) 虚拟双向队列，AQS 将每条请求共享资源的线程封装成一个 CLH 锁队列的一个结点 (Node) 来实现锁的分配。
Condition Queue 是一个单向链表，只有当使用 Condition 时，才会存在此单向链表，并且可能会有多个。
state!=0 代表当前对象锁已经被占有，其他线程来加锁时则会失败，失败的线程会被放到 Sync Queue 中。state 的操作都是通过 CAS 机制来保证修改的安全性。

CLH 锁 Craig、Landin and Hagersten 是一种基于链表的可扩展、高性能、公平的自旋锁，申请线程只在本地变量上自旋，它不断轮询前驱的状态，如果发现前驱释放了锁就结束自旋。

AQS Queues

同步工具	同步工具与 AQS 的关联
ReentrantLock	使用 state 保存锁重复持有的次数。当一个线程获取锁时，ReentrantLock 记录当前获得锁的线程标识，用于检测是否重复获取，以及错误线程试图解锁操作时异常情况的处理。
Semaphore	使用 state 来保存信号量的当前计数。tryRelease 会增加计数，acquireShared 会减少计数。
CountDownLatch	使用 state 来表示计数。计数为 0 时，所有的 Acquire 操作（CountDownLatch 的 await 方法）才可以通过。
ReentrantReadWriteLock	使用 state 的前 16 位保存写锁持有的次数，后 16 位用于保存读锁的持有次数。
ThreadPoolExecutor	Worker 利用 state 同步状态实现对独占线程变量的设置（tryAcquire 和 tryRelease）。