AbstractQueuedSynchronizer

AbstractQueuedSynchronizer（简称 AQS）是 Java 并发包 java.util.concurrent.locks 的核心框架之一， 用于构建锁和同步器的基础框架，例如：

• ReentrantLock
• CountDownLatch
• Semaphore
• ReentrantReadWriteLock
• FutureTask
  这些类的底层几乎都基于 AQS 实现。

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AQS 是一个“同步状态管理器”，通过一个 FIFO 等待队列 和一个 state 状态变量，让线程安全、有序地获取或释放资源。

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AQS 的核心原理

1. 核心成员变量

public abstract class AbstractQueuedSynchronizer
        extends AbstractOwnableSynchronizer
        implements java.io.Serializable {

    private transient volatile Node head;
    private transient volatile Node tail;
    private volatile int state;
}

• state: 表示同步状态（例如是否被锁住、剩余许可数等），通过 getState()/setState()/compareAndSetState() 操作。
• head/tail: 表示一个 等待获取锁的线程队列（FIFO）。

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2. 两种模式

模式	用途	方法
独占模式	一个线程持有（如 Lock）	tryAcquire() / tryRelease()
共享模式	多线程共享（如 Semaphore）	tryAcquireShared() / tryReleaseShared()

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3. 自定义同步器的典型写法

要使用 AQS，通常要继承 AQS 并重写其方法，例如：

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AQS 的设计优势

• 🔁 支持共享和独占两种资源访问模式；
• ⚙️ 提供阻塞队列、状态管理、线程中断等机制；
• 📦 避免重复造轮子，让开发者专注实现核心逻辑。

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🧩 应用举例

同步器/类	AQS 实现方式
ReentrantLock	独占模式
Semaphore	共享模式
CountDownLatch	共享模式，计数为0时释放
ReentrantReadWriteLock	独占+共享
FutureTask	状态管理+排队

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✅ 总结

概念	内容描述
本质	基于一个 int 状态值 + FIFO 队列构建同步器
使用方式	继承并实现 tryAcquire / tryRelease 等方法
支持模式	独占、共享
应用场景	构建各种锁、信号量、同步器的基础工具

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