「Java原理探索」「AQS」教你自定义实现自己的同步器 _同步器

前提概要

之前的文章中会涉及到了相关AQS的原理和相关源码的分析，所谓实践是检验真理的唯一标准！接下来就让我们活化一下AQS技术，主要针对于自己动手实现一个AQS同步器。

定义MyLock实现Lock

Doug Lea大神在JDK1.5编写了一个Lock接口，里面定义了实现一个锁的基本方法，我们只需编写一个MyLock类实现这个接口就好。

class MyLock implements Lock {/*** 加锁 。如果不成功则进入等待队列*/@Overridepublic void lock() {}/*** 加锁(可被interrupt)*/@Overridepublic void lockInterruptibly() throws InterruptedException {}/*** 尝试加锁*/@Overridepublic boolean tryLock() {}/*** 加锁 带超时的*/@Overridepublic boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException {}/*** 释放锁*/@Overridepublic void unlock() {}/*** 返回一个条件变量(不在本案例谈论)*/@Overridepublic Condition newCondition() {}}复制代码

定义好MyLock后，接下来就是实现各个方法的逻辑，达到真正的用于线程间sync互斥的需求。

自定义一个MySync继承自AQS接下来我们需要自定义一个继承自AQS的MySync 。实现自定义的MySync前，先了解AQS内部的一些基本概念。在AQS中主要的一些成员属性如下：

文章插图

state：用于标记资源状态，如果为0表示资源没有被占用，可以加锁成功。如果大于0表示资源已经被占用，然后根据自己的定义去实现是否允许对共享资源进行操作。比如：ReentrantLock的实现方式是当state大于0，那么表示已经有线程获得锁了，我们都知道ReentrantLock是可重入的，其原理就是当有线程次进入同一个lock标记的临界区时。先判断这个线程是否是获得锁的那个线程，如果是，state会+1，此时state会等于2 。当unlock时，会一层一层地减1，直到state等于0则表示完全释放锁成功。
head、tail：用于存放获得锁失败的线程。在AQS中，每一个线程会被封装成一个Node节点，这些节点如果获得锁资源失败会链在head、tail中，成为一个双向链表结构。
exclusiveOwnerThread：用于存放当前获得锁的线程，正如在state说明的那样。ReentrantLock判断可重入的条件就是用这个exclusiveOwnerThread线程跟申请获得锁的线程做比较，如果是同一个线程，则state+1,并重入加锁成功。

知道这些概念后我们就可以自定义一个AQS：

public final class MySync extends AbstractQueuedSynchronizer {/*** 尝试加锁*/@Overrideprotected boolean tryAcquire(int arg) {if (compareAndSetState(0, 1)) {// 修改state状态成功后设置当前线程为占有锁资源线程setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());return true;}return false;}/*** 释放锁*/@Overrideprotected boolean tryRelease(int arg) {setExclusiveOwnerThread(null);// state有volatile修饰，为了保证解锁后其他的一些变量对其他线程可见，把setExclusiveOwnerThread(null)放到上面 hAppens-before中定义的 volatile规则setState(0);return true;}/*** 判断是否是独占锁*/@Overrideprotected boolean isHeldExclusively() {return getState() == 1;}}复制代码

将MySync组合进MyLock最后一步就是将第一步中的所有方法逻辑完成

class MyLock implements Lock {// 组合自定义sync器private MySync sync = new MySync();/*** 加锁 。如果不成功则进入等待队列*/public void lock() {sync.acquire(1);}/*** 加锁(可被interrupt)*/public void lockInterruptibly() throws InterruptedException {sync.acquireInterruptibly(1);}/*** 尝试加锁*/public boolean tryLock() {return sync.tryAcquire(1);}/*** 加锁 带超时的*/public boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException {return sync.tryAcquireNanos(1, unit.toMillis(time));}/*** 释放锁*/public void unlock() {sync.release(0);}/*** 返回一个条件变量(不在本案例谈论)*/@Overridepublic Condition newCondition() {return null;}}复制代码