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2023年12月13日发(作者：)
aqs队列原理
AQS队列原理
AQS（AbstractQueuedSynchronizer）是Java并发包中的一个关键类，它是构建锁和同步器的基础。AQS内部通过一个双向链表来实现队列的功能，被称为AQS队列。本文将从AQS队列的原理出发，介绍AQS的工作机制和应用场景。
一、AQS队列的数据结构
AQS队列是一个双向链表，每个节点包含了前后指针和一个线程引用。在AQS中，队列被用来管理获取锁的线程。当一个线程请求获取锁时，它会被加入到AQS队列的末尾。当锁释放时，AQS会从队列的头部取出一个线程，使其获取锁。
二、AQS队列的工作机制
1. 入队操作：当一个线程请求获取锁时，它会被加入到AQS队列的末尾。线程会使用CAS（CompareAndSwap）操作将自己添加到队列中，并设置前驱节点的指针。当CAS操作成功后，线程就成功入队。
2. 出队操作：当锁释放时，AQS会从队列的头部取出一个线程，使其获取锁。AQS会使用CAS操作将头节点指向下一个节点，并将下一个节点中的线程状态设置为可运行状态，然后唤醒该线程。
3. 阻塞与唤醒：当一个线程无法获取锁时，它会进入阻塞状态。AQS通过自旋等待或者调用Unsafe类的park方法来阻塞线程。当锁释放时，AQS会从队列的头部取出一个线程，并使用Unsafe类的unpark方法唤醒该线程。
三、AQS队列的应用场景
1. ReentrantLock：ReentrantLock是Java并发包中的一个重要类，它是通过AQS队列实现的。当一个线程无法获取ReentrantLock时，它会被加入到AQS队列中，直到获取锁为止。
2. CountDownLatch：CountDownLatch是一个同步辅助类，它可以使一个线程等待其他线程完成操作。CountDownLatch内部使用AQS队列来管理等待线程。
3. Semaphore：Semaphore是一个计数信号量，它可以控制同时访问某个资源的线程个数。Semaphore也是通过AQS队列来实现的。
四、总结
AQS队列是Java并发包中的一个重要组成部分，它通过双向链表实现了队列的功能。AQS队列的工作机制包括入队和出队操作，以及阻塞与唤醒过程。AQS队列被广泛应用于各种同步器的实现，如ReentrantLock、CountDownLatch和Semaphore等。通过深入理解AQS队列的原理，我们可以更好地理解并发编程的内部机制，从而编写出更高效、更安全的多线程代码。
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