多线程与高并发四之 AQS源码解析(CAS+volatile)

volatile ：   可见性：缓存一致性协议 MSI             禁止指令重排：JMM，内存屏障

synchronized  和  ReentrantLock 的区别

synchronized  系统自动上锁，

ReentrantLock 需要手工上锁，ReentrantLock 可以出现各种 condition (状况)。

例如  tryLock 尝试加锁，lockInterruptibly（）上锁的时候异常了、getQueueLength（）获取队列长度、hasQueuedThreads() 是否有线程在队列里， 某一个线程是否在队列里  等等

实现：

ReentrantLock  CAS的实现。 synchronized  四种锁的实现，无锁状态、偏向锁状态、轻量级锁状态、重量级锁状态  ( 见 多线程与高并发编程一 )

 

 

AQS  AbstractQueuedSynchronizer  类，volatile state 状态可重入锁

AQS 底层就是CAS+ volatile 

 

volatile state 用来记录锁的状态，为0则没有上锁，否则上锁了。

ReentrantLock.lock() 会调用 acquire(1);  AbstractQueuedSynchronizer.acquire(1) 方法里面的if 会调用 addWaiter(Node.EXCLUSIVE)   static final Node EXCLUSIVE = null; 就是说 Node.EXCLUSIVE 这个值永远是空的

private Node addWaiter(Node mode) {
        Node node = new Node(Thread.currentThread(), mode);
        // Try the fast path of enq; backup to full enq on failure
        Node pred = tail;
        if (pred != null) {
            node.prev = pred;
            if (compareAndSetTail(pred, node)) {
                pred.next = node;
                return node;
            }
        }
        enq(node);
        return node;
    }

private Node enq(final Node node) {
        for (;;) {
            Node t = tail;
            if (t == null) { // Must initialize
                if (compareAndSetHead(new Node()))
                    tail = head;
            } else {
                node.prev = t;
                if (compareAndSetTail(t, node)) {
                    t.next = node;
                    return t;
                }
            }
        }
    }

首先，tail 为空， 传进来的mode为空，所以pred为空，直接进入 enq(node) 方法 

Node node = new Node(Thread.currentThread(), mode);  node 信息里面的线程为当前线程，mode 为空！！！

enq:

for循环   t = tail , t 为空,  compareAndSetHead(new Node()) , 方法如下

private final boolean compareAndSetHead(Node update) {
        return unsafe.compareAndSwapObject(this, headOffset, null, update);
    }

这里调用的是unsafe的compare方法，这个是系统底层的，不做深入研究，大家理解下下面的概念原理就好

compareAndSwapObject方法中的第一个参数和第二个参数，用于确定待操作对象在内存中的具体位置的，然后取出值和第三个参数进行比较，如果相等，则将内存中的值更新为第四个参数的值，同时返回true，表明原子更新操作完毕。反之则不更新内存中的值，同时返回false，表明原子操作失败

上面的方法基本上就是比较 head == null ，由于刚开始都是null的，很明显为true，将 new Node 赋值给 head。这时候，这个node.thread 已经是当前线程了。tail = head

接着进行for循环，这时候tail已经不为空了，进入else，继续将 tail 设置为当前node ，next 指向当前node。

这里添加第一个完成。

第二个线程来的时候，addWaiter 方法， pred != null 为true，进行 compareAndSetTail 将尾部设为第二个线程，next 指向第二个线程。

基本原理如下图