公众号：装睡鹿先生
嘿，各位 Java 编程江湖里的 “大侠” 们！今天咱就像拆解一个神秘莫测、满是机关的 “魔法盒” 一样，深挖 AQS（AbstractQueuedSynchronizer）那藏在深处的核心内容，用代码这把 “万能钥匙”，外加幽默诙谐的解读，把它的奇妙之处一一展现在大家眼前，快跟着我一头扎进这充满惊喜的 “并发魔法阵” 吧！
一、“资源宝藏” 与 “守护状态”
想象咱这编程世界是个奇幻无比、藏着无尽宝藏的 “神秘岛屿”，而那些宝贵资源（比如数据库连接、共享变量啥的）就像闪闪发光的 “金银财宝”，被锁在一个个坚固的 “宝箱” 里。这时候，AQS 就派上用场啦，它里面有个神奇的 “资源守护符”，也就是那个state变量，这玩意儿就像宝箱上的 “魔力锁扣”，记录着宝箱此刻的状态。
咱先瞅瞅简易版代码里这 “魔力锁扣” 咋玩的（以下是个极简模拟，和真实 JDK 里 AQS 的原理相通，但精简许多，方便理解）：
import java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer;
// 咱这简易版 AQS，起名叫 MyAQS，虽说看着简单，可关键“机关”都有几分相似
class MyAQS extends AbstractQueuedSynchronizer {
// 尝试获取宝藏（资源），这就好比大侠伸手去开宝箱拿财宝
@Override
protected boolean tryAcquire(int arg) {
int state = getState();
if (state == 0 && compareAndSetState(0, arg)) {
// 要是宝箱此刻没锁（state 为 0，代表资源没被占用），而且我能施展“原子魔法”（compareAndSetState），
// 顺利把锁扣拨到“已占”状态（arg 设为 1，代表占用），那就意味着大侠成功打开宝箱拿到财宝啦
setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
return true;
}
return false;
}
// 尝试归还宝藏（释放资源），大侠用完财宝，得乖乖把宝箱锁好，让下一位有缘人有机会
@Override
protected boolean tryRelease(int arg) {
if (Thread.currentThread()!= getExclusiveOwnerThread()) {
throw new IllegalMonitorStateException();
}
setState(0);
setExclusiveOwnerThread(null);
return true;
}
}
这儿呀，tryAcquire方法就是大侠（线程）靠近宝箱时，检验能不能打开宝箱拿资源的 “第一关考验”。每个线程跑过来，眼巴巴瞅着宝箱（想象那闪着光的资源），先瞅瞅state这 “魔力锁扣” 啥状态，要是发现锁扣开着（state为 0，意味着没被占用），而且凭借神奇 “原子魔法”（compareAndSetState，这就像用一把精准无比、不会出错的魔法钥匙去开锁，保证多线程抢资源时不乱套），顺顺利利把锁扣拨到 “已占”（改成占用状态），那就兴高采烈地标记 “这宝箱现在归我啦”（setExclusiveOwnerThread，注明是哪个线程拿到了资源），宣告获取成功。
反过来，tryRelease方法呢，就是等大侠心满意足用完财宝，得出来还宝箱、重置锁扣的时候用的。要是来还宝箱的不是之前拿走财宝的那位大侠（线程），嘿，这可不行，就像别人拿着你的宝贝借条来还钱，你肯定得喊 “不对劲呀”，所以要抛出异常。要是没问题，就把 “魔力锁扣” 拨回原位（setState(0)，重置为未占用状态），把之前占着宝箱的大侠记录清空（setExclusiveOwnerThread(null)），好让下一位大侠有机会大展身手，去开启宝箱拿资源。
二、“排队魔法阵”：线程乖乖站好队
可这 “神秘岛屿” 上的大侠（线程）太多啦，宝藏（资源）有限，总有大侠来得晚，宝箱打不开咋办？别愁，AQS 还有个超厉害的 “排队魔法阵”，也就是那个同步队列，像条无形却规矩森严的 “长龙”。
当线程大侠满心期待跑过来开宝箱（获取资源），在tryAcquire这儿吃了 “闭门羹”，嘿，它可不会耍赖撒泼，而是乖乖走到这条 “长龙” 尾巴那儿，排好队等着。咱接着丰富下之前的代码，瞅瞅这 “排队” 咋运作的（还是在咱简易 MyAQS 基础上拓展）：
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
// 基于 MyAQS，弄个锁，这锁就像控制宝箱进出的“魔法门禁”，配合 AQS 调度
class MyLock implements Lock {
private final MyAQS aqs = new MyAQS();
@Override
public void lock() {
aqs.acquire(1);
}
@Override
public void unlock() {
aqs.release(1);
}
@Override
public boolean tryLock() {
return aqs.tryAcquire(1);
}
@Override
public boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException {
return aqs.tryAcquireNanos(1, unit.toNanos(time));
}
@Override
public void lockInterruptibly() throws InterruptedException {
aqs.acquireInterruptibly(1);
}
@Override
public Condition newCondition() {
return aqs.newCondition();
}
}
这里，MyLock类就是利用咱们神奇的 “魔法盒”（MyAQS）打造出来的 “魔法门禁”，把控着宝箱（资源）的进出。当线程大侠调用lock方法时，其实就是大步迈向宝箱，请求打开它拿资源。要是运气好，能直接打开（tryAcquire成功），那自然皆大欢喜，直接抱走财宝去 “享用”。可要是打不开，那就会被悄咪咪领到同步队列这条 “长龙” 后面，像个规规矩矩排队等进宝藏洞的大侠，队列里按先来后到顺序排得整整齐齐。一旦前面大侠用完财宝，把宝箱还回来、锁扣重置，就会从队列头部唤醒下一个等待的大侠，让他再去试试开宝箱，全程那叫一个有条不紊，绝不让场面乱套，妥妥地保证了资源分配的秩序。
三、“条件等待角落”：大侠的 “歇脚处”
除了排队等宝箱，有时候大侠们还需要个 “歇脚处”，等特定条件满足了再去开宝箱，这就轮到 AQS 的条件队列登场啦，它就像岛屿上一个个安静的 “小亭子”，供大侠们暂作休息。
咱再用代码展示下这 “小亭子” 咋运作的（在之前代码基础上继续拓展）：
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
class MyLockWithCondition implements Lock {
private final MyAQS aqs = new MyAQS();
@Override
public void lock() {
aqs.acquire(1);
}
@Override
public void unlock() {
aqs.release(1);
}
@Override
public boolean tryLock() {
return aqs.tryAcquire(1);
}
@Override
public Condition newCondition() {
return aqs.newCondition();
}
}
public class TreasureHunt {
public static void main(String[] args) {
MyLockWithCondition lock = new MyLockWithCondition();
Condition condition = lock.newCondition();
new Thread(() -> {
lock.lock();
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 拿到宝箱啦，可发现财宝有点少，先歇会儿等财宝变多");
condition.await();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 财宝够啦，开心拿走");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
lock.unlock();
}
}).start();
new Thread(() -> {
lock.lock();
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 往宝箱里加财宝咯");
// 模拟财宝变多的操作，这里省略具体业务逻辑，假设财宝够多了
condition.signal();
} finally {
lock.unlock();
}
}).start();
}
}
在这个 “宝藏探险” 小故事里，有个大侠（一个线程）好不容易打开宝箱（获取锁、拿到资源），一看财宝不够多，就跑到 “小亭子”（条件队列，通过condition.await()进入）里歇着，把宝箱暂时 “还” 回去，让别的大侠有机会。这时候，另一个大侠过来，打开宝箱（获取锁），做了些 “加财宝” 的事儿（模拟业务操作），完事觉得财宝够多啦，就大喊一声 “嘿，之前等财宝的大侠，起来干活啦”（通过condition.signal()唤醒在条件队列里等的大侠）。那个在 “小亭子” 里打盹的大侠就被叫醒，重新排队去开宝箱拿财宝，整个过程巧妙又有序，充分利用了 AQS 的条件队列功能，像一场配合默契的 “宝藏接力赛”。
所以呐，各位大侠，AQS 的核心内容 —— 状态管理（state那神奇 “锁扣”）、同步队列（规规矩矩的 “长龙”）和条件队列（贴心的 “小亭子”），就像一套精密巧妙的 “机关组合拳”，把多线程抢资源这场 “混乱大战” 治理得井井有条，让咱 Java 并发编程江湖安稳又高效，是不是超级神奇呀！不过咱这只是趣味解读加简易示例，真实 JDK 里的 AQS 可复杂精妙得多，深入探索还得不断钻研源码、多实践哦！
