6. 什么是AQS?

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AQS(AbstractQueuedSynchronizer)是Java中用于实现同步器(Synchronizer)的抽象基类。它提供了一种基于队列的同步框架,用于实现各种并发控制工具,例如锁(Lock)和信号量(Semaphore)等。AQS的设计目标是支持构建高效、可扩展且可定制化的同步器。

AQS的核心思想是基于一个FIFO(先进先出)的等待队列,该队列中的线程按照申请资源的顺序排列,获得资源失败的线程会被放置在队列的末尾。AQS提供了一组底层的操作,允许开发者自定义同步器的状态、等待队列的管理以及线程的阻塞和唤醒。

主要方法和概念包括:

  1. getState() 和 setState(): 获取和设置同步状态。同步状态可以是任何整数值,用于表示锁的状态或者其他类型的同步器状态。
  2. acquire() 和 release(): 用于线程获取和释放资源。子类可以根据需要覆盖这些方法,定义获取资源的规则。
  3. tryAcquire() 和 tryRelease(): 类似于acquire() 和 release(),但是不会阻塞线程。它们通常被重写,以实现非阻塞的尝试获取和释放资源。
  4. hasQueuedThreads(): 判断是否有线程在等待队列中等待资源。
  5. getQueueLength(): 获取等待队列中的线程数。
  6. getFirstQueuedThread() 和 getLastQueuedThread(): 获取等待队列中的第一个和最后一个线程。
  7. ConditionObject: AQS还包含了一个内部类ConditionObject,用于实现条件变量(Condition)。它允许线程在特定条件下等待和被唤醒。

AQS的设计使得开发者可以基于其提供的基础操作构建不同类型的同步工具,适应各种并发控制场景。例如,Java中的ReentrantLock、CountDownLatch、Semaphore等都是基于AQS实现的。由于AQS提供了强大的灵活性和性能,它在Java并发编程中扮演着重要的角色。