AbstractQueuedSynchronizer AQS框架源码剖析

时间 2019-11-16

标签 abstractqueuedsynchronizer aqs 框架源码剖析繁體版

原文原文链接

1、引子

Java.util.concurrent包都是Doug Lea写的，来混个眼熟html

是的，就是他，提出了JSR166（Java Specification RequestsJava 规范提案），该规范的核心就是AbstractQueuedSynchronizer同步器框架（AQS）。这个框架为构造同步器提供一种通用的机制，而且被j.u.c包中大部分类使用。java

包结构以下图，其中AbstractOwnableSynchronizer是其父类，而AbstractQueuedLongSynchronizer是其32位状态的升级版64位的实现，适用于多级屏障（CyclicBarrier）。node

AQS的继承关系以下图，可见老李头对它多重视了。老李头的论文解析飞机票：《The java.util.concurrent Synchronizer Framework》 JUC同步器框架（AQS框架）原文翻译。安全

2、AQS架构设计原理

2.1 需求分析

为了使框架能获得普遍应用，AQS同步器定义两种资源共享方式：数据结构

Exclusive：独占模式，同时只有一个线程能执行，如ReentrantLock多线程

Share：共享模式，多个线程可同时执行，如Semaphore/CountDownLatch。架构

　　通常来讲，自定义同步器要么是独占方法，要么是共享方式，他们也只需实现tryAcquire-tryRelease、tryAcquireShared-tryReleaseShared中的一种便可。但AQS也支持自定义同步器同时实现独占和共享两种方式，如ReentrantReadWriteLock。并发

　　自定义同步器在实现时只须要实现共享资源state的获取与释放方式便可，至于具体线程等待队列的维护（如获取资源失败入队/唤醒出队等），AQS已经在顶层实现好了。自定义同步器实现时主要实现如下几种方法：框架

isHeldExclusively()：该线程是否正在独占资源。只有用到condition才须要去实现它。
tryAcquire(int)：独占方式。尝试获取资源，成功则返回true，失败则返回false。
tryRelease(int)：独占方式。尝试释放资源，成功则返回true，失败则返回false。
tryAcquireShared(int)：共享方式。尝试获取资源。负数表示失败；0表示成功，但没有剩余可用资源；正数表示成功，且有剩余资源。
tryReleaseShared(int)：共享方式。尝试释放资源，成功则返回true，失败则返回false。

　　AQS为了实现上述操做，须要下面三个基本组件的相互协做：函数

同步状态的原子性管理；
线程的阻塞与解除阻塞；
队列的管理；

2.2 同步状态的原子性管理

state字段，用于同步线程之间的共享状态。经过 CAS 和 volatile 保证其原子性和可见性。

以下图：

1）volatile修饰state:

线程内的工做内存修改数据后会强制刷新到主存中去，且使其余线程中的工做内存中的该变量失效，下次只能从主存读取。实现了多线程数据可见性。

2）CAS操做state:

unsafe.compareAndSwapInt(this, stateOffset, expect, update); 根据对象的state同步状态偏移量是否和expect值相同，相同则更新。标准的CAS操做。unsafe飞机票：在openjdk8下看Unsafe源码

2.3 线程的阻塞与解除阻塞

利用LockSupport.park() 和 LockSupport.unpark() 实现线程的阻塞和唤醒(底层调用Unsafe的native park和unpark实现)，同时支持超时时间。

2.4 队列的管理

　　根据论文里描述， AQS 里将阻塞线程封装到一个内部类 Node 里。并维护一个 CLH Node FIFO 队列。 CLH队列是一个非阻塞的 FIFO 队列，也就是说往里面插入或移除一个节点的时候，在并发条件下不会阻塞，而是经过自旋锁和 CAS 保证节点插入和移除的原子性。AQS里的CLH是一个双向链表，数据结构以下图：

node数据结构，后续加上。

3、AQS源码实现

本节开始讲解AQS的源码实现。依照acquire-release、acquireShared-releaseShared的次序来。

3.1 acquire(int)独占模式获取资源

　　此方法是独占模式下线程获取共享资源的顶层入口。若是获取到资源，线程直接返回，不然进入等待队列，直到获取到资源为止，且整个过程忽略中断的影响。这也正是lock()的语义，固然不只仅只限于lock()。获取到资源后，线程就能够去执行其临界区代码了。下面是acquire()的源码：

1 public final void acquire(int arg) { 2 if (!tryAcquire(arg) && 3  acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg)) 4  selfInterrupt(); 5 }

　　函数流程以下：

1. tryAcquire()尝试直接去获取资源，若是成功则直接返回；
2. addWaiter()将该线程加入等待队列的尾部，并标记为独占模式；
3. acquireQueued()使线程在等待队列中获取资源，一直获取到资源后才返回。若是在整个等待过程当中被中断过，则返回true，不然返回false。
4. 若是线程在等待过程当中被中断过，它是不响应的。只是获取资源后才再进行自我中断selfInterrupt()，将中断补上。

　　这时单凭这4个抽象的函数来看流程还有点朦胧，没关系，看完接下来的分析后，你就会明白了。就像《大话西游》里唐僧说的：等你明白了舍生取义的道理，你天然会回来和我唱这首歌的。

3.1.1 tryAcquire(int)

　　此方法尝试去获取独占资源。若是获取成功，则直接返回true，不然直接返回false。这也正是tryLock()的语义，仍是那句话，固然不只仅只限于tryLock()。以下是tryAcquire()的源码：

1     protected boolean tryAcquire(int arg) { 2 throw new UnsupportedOperationException(); 3 }

　　什么？直接throw异常？说好的功能呢？好吧，还记得概述里讲的AQS只是一个框架，具体资源的获取/释放方式交由自定义同步器去实现吗？就是这里了！！！AQS这里只定义了一个接口，具体资源的获取交由自定义同步器去实现了（经过state的get/set/CAS）！！！至于能不能重入，能不能加塞，那就看具体的自定义同步器怎么去设计了！！！固然，自定义同步器在进行资源访问时要考虑线程安全的影响。

　　这里之因此没有定义成abstract，是由于独占模式下只用实现tryAcquire-tryRelease，而共享模式下只用实现tryAcquireShared-tryReleaseShared。若是都定义成abstract，那么每一个模式也要去实现另外一模式下的接口。说到底，Doug Lea仍是站在我们开发者的角度，尽可能减小没必要要的工做量。

3.1.2 addWaiter(Node)

　　此方法用于将当前线程加入到等待队列的队尾，并返回当前线程所在的结点。仍是上源码吧：

 1 private Node addWaiter(Node mode) {  2 //以给定模式构造结点。mode有两种：EXCLUSIVE（独占）和SHARED（共享）  3 Node node = new Node(Thread.currentThread(), mode);  4  5 //尝试快速方式直接放到队尾。  6 Node pred = tail;  7 if (pred != null) {  8 node.prev = pred;  9 if (compareAndSetTail(pred, node)) { 10 pred.next = node; 11 return node; 12  } 13  } 14 15 //上一步失败则经过enq入队。 16  enq(node); 17 return node; 18 }

不用再说了，直接看注释吧。

3.1.2.1 enq(Node)

　　此方法用于将node加入队尾。源码以下：

 1 private Node enq(final Node node) {  2 //CAS"自旋"，直到成功加入队尾  3 for (;;) {  4 Node t = tail;  5 if (t == null) { // 队列为空，建立一个空的标志结点做为head结点，并将tail也指向它。  6 if (compareAndSetHead(new Node()))  7 tail = head;  8 } else {//正常流程，放入队尾  9 node.prev = t; 10 if (compareAndSetTail(t, node)) { 11 t.next = node; 12 return t; 13  } 14  } 15  } 16 }

若是你看过AtomicInteger.getAndIncrement()函数源码，那么相信你一眼便看出这段代码的精华。CAS自旋volatile变量，是一种很经典的用法。还不太了解的，本身去百度一下吧。

3.1.3 acquireQueued(Node, int)

　　OK，经过tryAcquire()和addWaiter()，该线程获取资源失败，已经被放入等待队列尾部了。聪明的你马上应该能想到该线程下一部该干什么了吧：进入等待状态休息，直到其余线程完全释放资源后唤醒本身，本身再拿到资源，而后就能够去干本身想干的事了。没错，就是这样！是否是跟医院排队拿号有点类似~~acquireQueued()就是干这件事：在等待队列中排队拿号（中间没其它事干能够休息），直到拿到号后再返回。这个函数很是关键，仍是上源码吧：

 1 final boolean acquireQueued(final Node node, int arg) {  2 boolean failed = true;//标记是否成功拿到资源  3 try {  4 boolean interrupted = false;//标记等待过程当中是否被中断过  5  6 //又是一个“自旋”！  7 for (;;) {  8 final Node p = node.predecessor();//拿到前驱  9 //若是前驱是head，即该结点已成老二，那么便有资格去尝试获取资源（多是老大释放完资源唤醒本身的，固然也可能被interrupt了）。 10 if (p == head && tryAcquire(arg)) { 11 setHead(node);//拿到资源后，将head指向该结点。因此head所指的标杆结点，就是当前获取到资源的那个结点或null。 12 p.next = null; // setHead中node.prev已置为null，此处再将head.next置为null，就是为了方便GC回收之前的head结点。也就意味着以前拿完资源的结点出队了！ 13 failed = false; 14 return interrupted;//返回等待过程当中是否被中断过 15  } 16 17 //若是本身能够休息了，就进入waiting状态，直到被unpark() 18 if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) && 19  parkAndCheckInterrupt()) 20 interrupted = true;//若是等待过程当中被中断过，哪怕只有那么一次，就将interrupted标记为true 21  } 22 } finally { 23 if (failed) 24  cancelAcquire(node); 25  } 26 }

到这里了，咱们先不急着总结acquireQueued()的函数流程，先看看shouldParkAfterFailedAcquire()和parkAndCheckInterrupt()具体干些什么。

3.1.3.1 shouldParkAfterFailedAcquire(Node, Node)

　　此方法主要用于检查状态，看看本身是否真的能够去休息了（进入waiting状态，若是线程状态转换不熟，能够参考本人上一篇写的Thread详解），万一队列前边的线程都放弃了只是瞎站着，那也说不定，对吧！

 1 private static boolean shouldParkAfterFailedAcquire(Node pred, Node node) {  2 int ws = pred.waitStatus;//拿到前驱的状态  3 if (ws == Node.SIGNAL)  4 //若是已经告诉前驱拿完号后通知本身一下，那就能够安心休息了  5 return true;  6 if (ws > 0) {  7 /*  8  * 若是前驱放弃了，那就一直往前找，直到找到最近一个正常等待的状态，并排在它的后边。  9  * 注意：那些放弃的结点，因为被本身“加塞”到它们前边，它们至关于造成一个无引用链，稍后就会被保安大叔赶走了(GC回收)！ 10 */ 11 do { 12 node.prev = pred = pred.prev; 13 } while (pred.waitStatus > 0); 14 pred.next = node; 15 } else { 16 //若是前驱正常，那就把前驱的状态设置成SIGNAL，告诉它拿完号后通知本身一下。有可能失败，人家说不定刚刚释放完呢！ 17  compareAndSetWaitStatus(pred, ws, Node.SIGNAL); 18  } 19 return false; 20 }

整个流程中，若是前驱结点的状态不是SIGNAL，那么本身就不能安心去休息，须要去找个安心的休息点，同时能够再尝试下看有没有机会轮到本身拿号。

3.1.3.2 parkAndCheckInterrupt()

　　若是线程找好安全休息点后，那就能够安心去休息了。此方法就是让线程去休息，真正进入等待状态。

1 private final boolean parkAndCheckInterrupt() { 2 LockSupport.park(this);//调用park()使线程进入waiting状态 3 return Thread.interrupted();//若是被唤醒，查看本身是否是被中断的。 4 }

　　park()会让当前线程进入waiting状态。在此状态下，有两种途径能够唤醒该线程：1）被unpark()；2）被interrupt()。（再说一句，若是线程状态转换不熟，能够参考本人写的Thread详解）。须要注意的是，Thread.interrupted()会清除当前线程的中断标记位。

3.1.3.3 小结

　　OK，看了shouldParkAfterFailedAcquire()和parkAndCheckInterrupt()，如今让咱们再回到acquireQueued()，总结下该函数的具体流程：

结点进入队尾后，检查状态，找到安全休息点；
调用park()进入waiting状态，等待unpark()或interrupt()唤醒本身；
被唤醒后，看本身是否是有资格能拿到号。若是拿到，head指向当前结点，并返回从入队到拿到号的整个过程当中是否被中断过；若是没拿到，继续流程1。

3.1.4 小结

　　OKOK，acquireQueued()分析完以后，咱们接下来再回到acquire()！再贴上它的源码吧：

1 public final void acquire(int arg) { 2 if (!tryAcquire(arg) && 3  acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg)) 4  selfInterrupt(); 5 }

再来总结下它的流程吧：

调用自定义同步器的tryAcquire()尝试直接去获取资源，若是成功则直接返回；
没成功，则addWaiter()将该线程加入等待队列的尾部，并标记为独占模式；
acquireQueued()使线程在等待队列中休息，有机会时（轮到本身，会被unpark()）会去尝试获取资源。获取到资源后才返回。若是在整个等待过程当中被中断过，则返回true，不然返回false。
若是线程在等待过程当中被中断过，它是不响应的。只是获取资源后才再进行自我中断selfInterrupt()，将中断补上。

因为此函数是重中之重，我再用流程图总结一下：

至此，acquire()的流程终于算是告一段落了。这也就是ReentrantLock.lock()的流程，不信你去看其lock()源码吧，整个函数就是一条acquire(1)！！！

3.2 release(int)独占模式释放资源

　　上一小节已经把acquire()说完了，这一小节就来说讲它的反操做release()吧。此方法是独占模式下线程释放共享资源的顶层入口。它会释放指定量的资源，若是完全释放了（即state=0）,它会唤醒等待队列里的其余线程来获取资源。这也正是unlock()的语义，固然不只仅只限于unlock()。下面是release()的源码：

1 public final boolean release(int arg) { 2 if (tryRelease(arg)) { 3 Node h = head;//找到头结点 4 if (h != null && h.waitStatus != 0) 5 unparkSuccessor(h);//唤醒等待队列里的下一个线程 6 return true; 7  } 8 return false; 9 }

　　逻辑并不复杂。它调用tryRelease()来释放资源。有一点须要注意的是，它是根据tryRelease()的返回值来判断该线程是否已经完成释放掉资源了！因此自定义同步器在设计tryRelease()的时候要明确这一点！！

3.2.1 tryRelease(int)

　　此方法尝试去释放指定量的资源。下面是tryRelease()的源码：

1 protected boolean tryRelease(int arg) { 2 throw new UnsupportedOperationException(); 3 }

　　跟tryAcquire()同样，这个方法是须要独占模式的自定义同步器去实现的。正常来讲，tryRelease()都会成功的，由于这是独占模式，该线程来释放资源，那么它确定已经拿到独占资源了，直接减掉相应量的资源便可(state-=arg)，也不须要考虑线程安全的问题。但要注意它的返回值，上面已经提到了，release()是根据tryRelease()的返回值来判断该线程是否已经完成释放掉资源了！因此自义定同步器在实现时，若是已经完全释放资源(state=0)，要返回true，不然返回false。

3.2.2 unparkSuccessor(Node)

　　此方法用于唤醒等待队列中下一个线程。下面是源码：

 1 private void unparkSuccessor(Node node) {  2 //这里，node通常为当前线程所在的结点。  3 int ws = node.waitStatus;  4 if (ws < 0)//置零当前线程所在的结点状态，容许失败。  5 compareAndSetWaitStatus(node, ws, 0);  6  7 Node s = node.next;//找到下一个须要唤醒的结点s  8 if (s == null || s.waitStatus > 0) {//若是为空或已取消  9 s = null; 10 for (Node t = tail; t != null && t != node; t = t.prev) 11 if (t.waitStatus <= 0)//从这里能够看出，<=0的结点，都是还有效的结点。 12 s = t; 13  } 14 if (s != null) 15 LockSupport.unpark(s.thread);//唤醒 16 }

　　这个函数并不复杂。一句话归纳：用unpark()唤醒等待队列中最前边的那个未放弃线程，这里咱们也用s来表示吧。此时，再和acquireQueued()联系起来，s被唤醒后，进入if (p == head && tryAcquire(arg))的判断（即便p!=head也不要紧，它会再进入shouldParkAfterFailedAcquire()寻找一个安全点。这里既然s已是等待队列中最前边的那个未放弃线程了，那么经过shouldParkAfterFailedAcquire()的调整，s也必然会跑到head的next结点，下一次自旋p==head就成立啦），而后s把本身设置成head标杆结点，表示本身已经获取到资源了，acquire()也返回了！！And then, DO what you WANT!

3.2.3 小结

　　release()是独占模式下线程释放共享资源的顶层入口。它会释放指定量的资源，若是完全释放了（即state=0）,它会唤醒等待队列里的其余线程来获取资源。

3.3 acquireShared(int)共享模式获取资源

　　此方法是共享模式下线程获取共享资源的顶层入口。它会获取指定量的资源，获取成功则直接返回，获取失败则进入等待队列，直到获取到资源为止，整个过程忽略中断。下面是acquireShared()的源码：

1 public final void acquireShared(int arg) { 2 if (tryAcquireShared(arg) < 0) 3  doAcquireShared(arg); 4 }

　　这里tryAcquireShared()依然须要自定义同步器去实现。可是AQS已经把其返回值的语义定义好了：负值表明获取失败；0表明获取成功，但没有剩余资源；正数表示获取成功，还有剩余资源，其余线程还能够去获取。因此这里acquireShared()的流程就是：

1. tryAcquireShared()尝试获取资源，成功则直接返回；
2. 失败则经过doAcquireShared()进入等待队列，直到获取到资源为止才返回。

3.3.1 doAcquireShared(int)

　　此方法用于将当前线程加入等待队列尾部休息，直到其余线程释放资源唤醒本身，本身成功拿到相应量的资源后才返回。下面是doAcquireShared()的源码：

 1 private void doAcquireShared(int arg) {  2 final Node node = addWaiter(Node.SHARED);//加入队列尾部  3 boolean failed = true;//是否成功标志  4 try {  5 boolean interrupted = false;//等待过程当中是否被中断过的标志  6 for (;;) {  7 final Node p = node.predecessor();//前驱  8 if (p == head) {//若是到head的下一个，由于head是拿到资源的线程，此时node被唤醒，极可能是head用完资源来唤醒本身的  9 int r = tryAcquireShared(arg);//尝试获取资源 10 if (r >= 0) {//成功 11 setHeadAndPropagate(node, r);//将head指向本身，还有剩余资源能够再唤醒以后的线程 12 p.next = null; // help GC 13 if (interrupted)//若是等待过程当中被打断过，此时将中断补上。 14  selfInterrupt(); 15 failed = false; 16 return; 17  } 18  } 19 20 //判断状态，寻找安全点，进入waiting状态，等着被unpark()或interrupt() 21 if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) && 22  parkAndCheckInterrupt()) 23 interrupted = true; 24  } 25 } finally { 26 if (failed) 27  cancelAcquire(node); 28  } 29 }

　　有木有以为跟acquireQueued()很类似？对，其实流程并无太大区别。只不过这里将补中断的selfInterrupt()放到doAcquireShared()里了，而独占模式是放到acquireQueued()以外，其实都同样，不知道Doug Lea是怎么想的。

　　跟独占模式比，还有一点须要注意的是，这里只有线程是head.next时（“老二”），才会去尝试获取资源，有剩余的话还会唤醒以后的队友。那么问题就来了，假如老大用完后释放了5个资源，而老二须要6个，老三须要1个，老四须要2个。由于老大先唤醒老二，老二一看资源不够本身用继续park()，也更不会去唤醒老三和老四了。独占模式，同一时刻只有一个线程去执行，这样作何尝不可；但共享模式下，多个线程是能够同时执行的，如今由于老二的资源需求量大，而把后面量小的老三和老四也都卡住了。

3.3.1.1 setHeadAndPropagate(Node, int)

 1 private void setHeadAndPropagate(Node node, int propagate) {  2 Node h = head;  3 setHead(node);//head指向本身  4 //若是还有剩余量，继续唤醒下一个邻居线程  5 if (propagate > 0 || h == null || h.waitStatus < 0) {  6 Node s = node.next;  7 if (s == null || s.isShared())  8  doReleaseShared();  9  } 10 }

　　此方法在setHead()的基础上多了一步，就是本身苏醒的同时，若是条件符合（好比还有剩余资源），还会去唤醒后继结点，毕竟是共享模式！

　　doReleaseShared()咱们留着下一小节的releaseShared()里来说。

3.3.2 小结

　　OK，至此，acquireShared()也要告一段落了。让咱们再梳理一下它的流程：

tryAcquireShared()尝试获取资源，成功则直接返回；
失败则经过doAcquireShared()进入等待队列park()，直到被unpark()/interrupt()并成功获取到资源才返回。整个等待过程也是忽略中断的。

　　其实跟acquire()的流程大同小异，只不过多了个本身拿到资源后，还会去唤醒后继队友的操做（这才是共享嘛）。

3.4 releaseShared()共享模式释放资源

　　上一小节已经把acquireShared()说完了，这一小节就来说讲它的反操做releaseShared()吧。此方法是共享模式下线程释放共享资源的顶层入口。它会释放指定量的资源，若是完全释放了（即state=0）,它会唤醒等待队列里的其余线程来获取资源。下面是releaseShared()的源码：

1 public final boolean releaseShared(int arg) { 2 if (tryReleaseShared(arg)) {//尝试释放资源 3 doReleaseShared();//唤醒后继结点 4 return true; 5  } 6 return false; 7 }

　　此方法的流程也比较简单，一句话：释放掉资源后，唤醒后继。跟独占模式下的release()类似，但有一点稍微须要注意：独占模式下的tryRelease()在彻底释放掉资源（state=0）后，才会返回true去唤醒其余线程，这主要是基于可重入的考量；而共享模式下的releaseShared()则没有这种要求，一是共享的实质--多线程可并发执行；二是共享模式基本也不会重入吧（至少我还没见过），因此自定义同步器能够根据须要决定返回值。

3.4.1 doReleaseShared()

　　此方法主要用于唤醒后继。下面是它的源码：

 1 private void doReleaseShared() {  2 for (;;) {  3 Node h = head;  4 if (h != null && h != tail) {  5 int ws = h.waitStatus;  6 if (ws == Node.SIGNAL) {//若是头结点状态是signal，即须要唤醒后继节点  7 if (!compareAndSetWaitStatus(h, Node.SIGNAL, 0))//CAS一下若是当前状态是signal则重置为0，不然退出当前循环进入下次循环  8 continue;  9 unparkSuccessor(h);//唤醒后继 10  } 11 else if (ws == 0 && 12 !compareAndSetWaitStatus(h, 0, Node.PROPAGATE))//若是头结点状态是0且CAS成功状态重置为传播失败了，退出当前循环进入下次循环 13 continue; 14  } 15 if (h == head)// head发生变化 16 break; 17  } 18 }

3.5 小结

　　本节咱们详解了独占和共享两种模式下获取-释放资源(acquire-release、acquireShared-releaseShared)的源码，相信你们都有必定认识了。值得注意的是，acquire()和acquireSahred()两种方法下，线程在等待队列中都是忽略中断的。AQS也支持响应中断的，acquireInterruptibly()/acquireSharedInterruptibly()便是，这里相应的源码跟acquire()和acquireSahred()差很少，这里就再也不详解了。

4、简单应用

下面咱们就以AQS源码里的Mutex为例，讲一下AQS的简单应用。

同步类本身（Mutex）则实现某个接口，对外服务。同步类在实现时通常都将自定义同步器（sync）定义为内部类，只用实现state的获取-释放方式tryAcquire-tryRelelase，至于线程的排队、等待、唤醒等，上层的AQS都已经实现好了，咱们不用关心。

 1 class Mutex implements Lock, java.io.Serializable {
 2     // 自定义同步器
 3     private static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {
 4         // 判断是否锁定状态
 5         protected boolean isHeldExclusively() {
 6             return getState() == 1;
 7         }
 8 
 9         // 尝试获取资源，当即返回。成功则返回true，不然false。
10         public boolean tryAcquire(int acquires) {
11             assert acquires == 1; // 这里限定只能为1个量
12             if (compareAndSetState(0, 1)) {//state为0才设置为1，不可重入！
13                 setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());//设置为当前线程独占资源
14                 return true;
15             }
16             return false;
17         }
18 
19         // 尝试释放资源，当即返回。成功则为true，不然false。
20         protected boolean tryRelease(int releases) {
21             assert releases == 1; // 限定为1个量
22             if (getState() == 0)//既然来释放，那确定就是已占有状态了。只是为了保险，多层判断！
23                 throw new IllegalMonitorStateException();
24             setExclusiveOwnerThread(null);
25             setState(0);//释放资源，放弃占有状态
26             return true;
27         }
28     }
29 
30     // 真正同步类的实现都依赖继承于AQS的自定义同步器！
31     private final Sync sync = new Sync();
32 
33     //lock<-->acquire。二者语义同样：获取资源，即使等待，直到成功才返回。
34     public void lock() {
35         sync.acquire(1);
36     }
37 
38     //tryLock<-->tryAcquire。二者语义同样：尝试获取资源，要求当即返回。成功则为true，失败则为false。
39     public boolean tryLock() {
40         return sync.tryAcquire(1);
41     }
42 
43     //unlock<-->release。二者语文同样：释放资源。
44     public void unlock() {
45         sync.release(1);
46     }
47 
48     //锁是否占有状态
49     public boolean isLocked() {
50         return sync.isHeldExclusively();
51     }
52 }

5、总结

公共方法

子类须要自定义的方法（AQS中默认返回异常，子类覆盖实现）

子类可直接使用的方法

独占模式

CAS操做节点、state同步状态

compareAndSetState 设置同步状态

compareAndSetHead 设置head节点
compareAndSetTail 设置tail节点
compareAndSetWaitStatus设置等待状态
compareAndSetNext 设置下一个节点

protected boolean tryAcquire(int arg)获取资源
protected boolean tryRelease(int arg) 释放资源
protected boolean isHeldExclusively()该线程是否正在独占资源。

AbstractOwnableSynchronizer是AQS的父类，继承AQS类天然继承了AbstractOwnableSynchronizer，

方法：
protected final void setExclusiveOwnerThread(Thread thread)设置当前独占线程

protected final Thread getExclusiveOwnerThread()获取当前独占线程

共享模式

protected int tryAcquireShared(int arg)获取资源

protected boolean tryReleaseShared(int arg) 释放资源

了解了老李头的AQS，再去看JUC下的类就简单明了啦，以下：

1.独占模式：

ReentrantLock：可重入锁。state=0独占锁，或者同一线程可屡次获取锁（获取+1，释放-1）。
Worker(java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor类中的内部类)线程池类。shutdown关闭空闲工做线程，中断worker工做线程是独占的，互斥的。

2.共享模式：
Semaphore：信号量。控制同时有多少个线程能够进入代码段。（互斥锁的拓展）
CountDownLatch：倒计时器。初始化一个值，多线程减小这个值，直到为0，倒计时完毕，执行后续代码。

3.独占+共享模式：
ReentrantReadWriteLock：可重入读写锁。独占写+共享读，即并发读，互斥写。

========参考=================

1.《The java.util.concurrent Synchronizer Framework》

2.http://singleant.iteye.com/blog/1418580

3.http://www.cnblogs.com/waterystone/p/4920797.html