硬核剖析Java锁底层AQS源码，深入理解底层架构设计 _生活百科

我们常见的并发锁ReentrantLock、CountDownLatch、Semaphore、CyclicBarrier都是基于AQS实现的，所以说不懂AQS实现原理的，就不能说了解Java锁。
上篇文章讲了AQS的加锁流程，这篇文章再一块看一下AQS具体源码实现。
先回顾一下AQS的加锁流程
1. AQS加锁流程

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AQS的加锁流程并不复杂，只要理解了同步队列和条件队列，以及它们之间的数据流转，就算彻底理解了AQS 。

当多个线程竞争AQS锁时，如果有个线程获取到锁，就把ower线程设置为自己
没有竞争到锁的线程，在同步队列中阻塞（同步队列采用双向链表，尾插法）。
持有锁的线程调用await方法，释放锁，追加到条件队列的末尾（条件队列采用单链表，尾插法）。
持有锁的线程调用signal方法，唤醒条件队列的头节点，并转移到同步队列的末尾。
同步队列的头节点优先获取到锁

了解AQS加锁流程之后，再去看源码就容易理解了。
2. AQS的数据结构

// 继承自AbstractOwnableSynchronizer，为了记录哪个线程占用锁public abstract class AbstractQueuedSynchronizer extends AbstractOwnableSynchronizer {// 同步状态，0表示无锁，每次加锁+1，释放锁-1private volatile int state;// 同步队列的头尾节点private transient volatile Node head;private transient volatile Node tail;// Node节点，用来包装线程 ， 放到队列中static final class Node {// 节点中的线程volatile Thread thread;// 节点状态volatile int waitStatus;// 同步队列的前驱节点和后继节点volatile Node prev;volatile Node next;// 条件队列的后继节点Node nextWaiter;}// 条件队列public class ConditionObject implements Condition {// 条件队列的头尾节点private transient Node firstWaiter;private transient Node lastWaiter;}}

首先AQS继承自AbstractOwnableSynchronizer，其实是为了记录哪个线程正在占用锁。

public abstract class AbstractOwnableSynchronizer {private transient Thread exclusiveOwnerThread;// 设置占用锁的线程protected final void setExclusiveOwnerThread(Thread thread) {exclusiveOwnerThread = thread;}protected final Thread getExclusiveOwnerThread() {return exclusiveOwnerThread;}}

无论是同步队列还是条件队列中线程都需要包装成Node节点。

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虽然同步队列和条件队列都是由Node节点组成的，但是同步队列中是使用prev和next组成双向链表， nextWaiter只用来表示是共享模式还是排他模式。
条件队列没有使用到Node中prev和next属性，而是使用nextWaiter组成单链表。
这个复用对象的设计思想值得我们学习。
同步队列head节点是个哑节点，里面并没有存储线程对象。当然head节点也可以看成是给当前持有锁的线程使用的。
Node节点的状态（waitStatus）共有5种：

1 cancelled：表示线程已经被取消
0 初始化：Node节点的默认值
-1 signal: 表示节点线程在释放锁后要唤醒同步队列中的下一个节点线程
-2 condition: 当前节点在条件队列中
-3 propagate: 释放共享资源的时候会向后传播释放其他共享节点(用于共享模式)

3. AQS方法概览AQS支持独占和共享两种访问资源的模式（独占模式又叫排他模式）。
独占模式的方法：

// 加锁acquire();// 加可中断的锁acquireInterruptibly();// 一段时间内，加锁不成功 ， 就不加了tryAcquireNanos(int arg, long nanosTimeout);// 释放锁release();

共享模式的方法：

// 加锁acquireShared();// 加可中断的锁acquireSharedInterruptibly();// 一段时间内 ， 加锁不成功，就不加了tryAcquireSharedNanos(int arg, long nanosTimeout);// 释放锁releaseShared();

独占模式和共享模式的方法并没有实现具体的加锁、释放锁逻辑，AQS中只是定义了加锁、释放锁的抽象方法。
留给子类实现的抽象方法：

// 加独占锁protected boolean tryAcquire(int arg) {throw new UnsupportedOperationException();}// 释放独占锁protected boolean tryRelease(int arg) {throw new UnsupportedOperationException();}// 加共享锁protected int tryAcquireShared(int arg) {throw new UnsupportedOperationException();}// 释放共享锁protected boolean tryReleaseShared(int arg) {throw new UnsupportedOperationException();}// 判断是否是当前线程正在持有锁protected boolean isHeldExclusively() {throw new UnsupportedOperationException();}

这里就用到了设计模式中的模板模式，父类AQS定义了加锁、释放锁的流程，子类ReentrantLock、CountDownLatch、Semaphore、CyclicBarrier负责实现具体的加锁、释放锁逻辑。