再谈AbstractQueuedSynchronizer：独占模式

关于AbstractQueuedSynchronizer

JDK1.5之后引入了并发包java.util.concurrent，大大提高了Java程序的并发性能。关于java.util.concurrent包我总结如下：

• AbstractQueuedSynchronizer是并发类诸如ReentrantLock、CountDownLatch、Semphore的核心
• CAS算法是AbstractQueuedSynchronizer的核心

可以说AbstractQueuedSynchronizer是并发类的重中之重。其实之前在ReentrantLock实现原理深入探究一文中已经有结合ReentrantLock详细解读过AbstractQueuedSynchronizer，但限于当时水平原因，回看一年半前的此文，感觉对于AbstractQueuedSynchronizer的解读理解还不够深，因此这里更新一篇文章，再次解读AbstractQueuedSynchronizer的数据结构即相关源码实现，本文基于JDK1.7版本。

AbstactQueuedSynchronizer的基本数据结构

AbstractQueuedSynchronizer的基本数据结构为Node，关于Node，JDK作者写了详细的注释，这里我大致总结几点：

1. AbstractQueuedSynchronizer的等待队列是CLH队列的变种，CLH队列通常用于自旋锁，AbstractQueuedSynchronizer的等待队列用于阻塞同步器
2. 每个节点中持有一个名为"status"的字段用于是否一条线程应当阻塞的追踪，但是status字段并不保证加锁
3. 一条线程如果它处于队列的头，那么他会尝试去acquire，但是成为头并不保证成功，它只是有权利去竞争
4. 要进入队列，你只需要自动将它拼接在队列尾部即可；要从队列中移除，你只需要设置header字段

下面我用一张表格总结一下Node中持有哪些变量且每个变量的含义：

关于SIGNAL、CANCELLED、CONDITION、PROPAGATE四个状态，JDK源码的注释中同样有了详细的解读，再用一张表格总结一下：

AbstractQueuedSynchronizer供子类实现的方法

AbstractQueuedSynchzonizer是基于模板模式的实现，不过它的模板模式写法有点特别，整个类中没有任何一个abstract的抽象方法，取而代之的是，需要子类去实现的那些方法通过一个方法体抛出UnsupportedOperationException异常来让子类知道。

AbstractQueuedSynchronizer类中一共有五处方法供子类实现，用表格总结一下：

这里的acquire不好翻译，所以就直接原词放上来了，因为acquire是一个动词，后面并没有带宾语，因此不知道具体acquire的是什么。按照我个人理解，acquire的意思应当是根据状态字段state去获取一个执行当前动作的资格。

比如ReentrantLock的lock()方法最终会调用acquire方法，那么：

1. 线程1去lock()，执行acquire，发现state=0，因此有资格执行lock()的动作，将state设置为1，返回true
2. 线程2去lock()，执行acquire，发现state=1，因此没有资格执行lock()的动作，返回false

这种理解我认为应当是比较准确的。

独占模式acquire实现流程

有了上面的这些基础，我们看一下独占式acquire的实现流程，主要是在线程acquire失败后，是如何构建数据结构的，先看理论，之后再用一个例子画图说明。

看一下AbstractQuueuedSynchronizer的acquire方法实现流程，acquire方法是用于独占模式下进行操作的：

 1 public final void acquire(int arg) { 2   if (!tryAcquire(arg) && 3     acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg)) 4     selfInterrupt(); 5 }

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原标题：再谈AbstractQueuedSynchronizer：独占模式

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