AQS源码复习笔记

仅为个人复习笔记，格式之类的未调整，明天抽空再整下。

1、acquire函数
// 首先调用子类的tryAcquire函数，执行具体的操作
// 如果失败了，执行addWaiter 加入阻塞队列尾部
// 接着执行acquireQueued 尝试再次检查前面的线程是不是完事了，自旋再尝试一下
public final void acquire(int arg) {
    if (!tryAcquire(arg) &&
        acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))
        selfInterrupt();
}

// 这个函数的特点，就是会设置一个哨兵节点，负责放哨，比如说标记下后面的节点是不是有需要唤醒的，
// 如果后面是有节点需要唤醒的  那么这个哨兵节点的值就是SIGAL
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;
}

// 这个函数分三部分
// 第一部分就是一进去之后，先看下pre节点是不是head了，如果是那就意味着轮到自己了，就再次尝试去CAS，如果成功就直接返回了
// 第二部分，首先会执行shouldParkAfterFailedAcquire函数，判断一下是不是可以进入阻塞状态，如果判断是true，那么就调用parkAndCheckInterrupt挂起当前线程
// 第三部分就是finally块里面的，当出现了异常的时候，failed没有正常被修改为true，就进入这个finally块，
// 注意这里只有try/finally，没有catch,异常是会往上抛的，所以这段代码的意思就是，一旦出现非预期的异常，直接取消当前节点的acquire，然后向上抛出异常
final boolean acquireQueued(final Node node, long arg) {
    boolean failed = true;
    try {
        boolean interrupted = false;
        for (;;) {
            final Node p = node.predecessor();
            if (p == head && tryAcquire(arg)) {
                setHead(node);
                p.next = null; // help GC
                failed = false;
                return interrupted;
            }
            if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&
                parkAndCheckInterrupt())
                interrupted = true;
        }
    } finally {
        if (failed)
            cancelAcquire(node);
    }
}

// 这段代码核心就是，设置前面个节点的状态为SIGNAL，
// 因为哨兵节点的初始waitStatus=0,所以第一个入队的节点需要设置哨兵的状态为SIGAL，标识着后面有节点需要唤醒
// 所以这里只有前一个节点状态为SIGNAL的时候，才会返回true 然后挂起自己
// 如果检查到ws>0，大于0的只有CALLELED状态，所以直接向前检查有哪些CALLED状态的，直接跳过
// 如果前一个节点不是SIGNAL，那么就设置它为SIGNAL，再返回检查一下，是不是轮到当前线程了，如果不是再回来挂起
// 所以这个函数决定了，会自旋两次，检查是不是轮到自己了
private static boolean shouldParkAfterFailedAcquire(Node pred, Node node) {
    int ws = pred.waitStatus;
    if (ws == Node.SIGNAL)
        /*
         * This node has already set status asking a release
         * to signal it, so it can safely park.
         */
        return true;
    if (ws > 0) {
        /*
         * Predecessor was cancelled. Skip over predecessors and
         * indicate retry.
         */
        do {
            node.prev = pred = pred.prev;
        } while (pred.waitStatus > 0);
        pred.next = node;
    } else {
        /*
         * waitStatus must be 0 or PROPAGATE.  Indicate that we
         * need a signal, but don't park yet.  Caller will need to
         * retry to make sure it cannot acquire before parking.
         */
        compareAndSetWaitStatus(pred, ws, Node.SIGNAL);
    }
    return false;
}

// 最后就是这个挂起函数，返回了一个线程中断的标识，
// 如果这个线程park返回的原因是因为当前线程被中断了，那么因为park的原因直接返回了，没起到效果
// 所以就直接退出去，在上层设置自己被中断了，在最后tryAcquire执行成功之后，调用selfInterrupt()把自己中断，以达到原本预期的中断效果。
private final boolean parkAndCheckInterrupt() {
    LockSupport.park(this);
    return Thread.interrupted();
}

最后就是release函数

// 这个函数也是执行子类的tryRelease实现，如果执行失败就返回false，如果成功就去唤醒阻塞队列的下一个等待的Node
// 需要注意的是这里执行唤醒的判断代码 [h.waitStatus != 0] head的初始值是0，这里是只有不为0才去唤醒，这里就和上面的设置SIGNAL关联起来了
// 明白了为啥一定要设置前面的Node为SIGNAL之后才能挂起，就是为了标识后面有需要唤醒的Node
public final boolean release(long arg) {
    if (tryRelease(arg)) {
        Node h = head;
        if (h != null && h.waitStatus != 0)
            unparkSuccessor(h);
        return true;
    }
    return false;
}

// 这里就分两步 第一步去修改head节点的状态，重新修改为0
// 接着就去唤醒next节点，如果next节点不满足，就从后往前遍历，找到第一个满足条件的，也就是状态>0的节点，去唤醒该Node的thread
private void unparkSuccessor(Node node) {
    /*
     * If status is negative (i.e., possibly needing signal) try
     * to clear in anticipation of signalling.  It is OK if this
     * fails or if status is changed by waiting thread.
     */
    int ws = node.waitStatus;
    if (ws < 0)
        compareAndSetWaitStatus(node, ws, 0);

    /*
     * Thread to unpark is held in successor, which is normally
     * just the next node.  But if cancelled or apparently null,
     * traverse backwards from tail to find the actual
     * non-cancelled successor.
     */
    Node s = node.next;
    if (s == null || s.waitStatus > 0) {
        s = null;
        for (Node t = tail; t != null && t != node; t = t.prev)
            if (t.waitStatus <= 0)
                s = t;
    }
    if (s != null)
        LockSupport.unpark(s.thread);
}

再看下条件队列

// 简单说来，就是将当前线程封装成一个Node，然后追加在条件队列尾部
// 然后通过[while (!isOnSyncQueue(node))] 避免线程被虚假唤醒
// 这个节点是不在同步队列中的，所以一进来就会被挂起
// 直到等到被唤醒，然后发现自己已经在同步队列中了，所以执行acquireQueued去尝试竞争
// 如果竞争失败，则被挂在同步队列中
public final void await() throws InterruptedException {
    if (Thread.interrupted())
        throw new InterruptedException();
    Node node = addConditionWaiter();
    long savedState = fullyRelease(node);
    int interruptMode = 0;
    while (!isOnSyncQueue(node)) {
        LockSupport.park(this);
        if ((interruptMode = checkInterruptWhileWaiting(node)) != 0)
            break;
    }
    if (acquireQueued(node, savedState) && interruptMode != THROW_IE)
        interruptMode = REINTERRUPT;
    if (node.nextWaiter != null) // clean up if cancelled
        unlinkCancelledWaiters();
    if (interruptMode != 0)
        reportInterruptAfterWait(interruptMode);
}

// 再看看这个唤醒的函数，其实就是取出第一个Node，然后解链，然后放到AQS同步队列中，唤醒该Node的线程
private void doSignal(Node first) {
    do {
        if ( (firstWaiter = first.nextWaiter) == null)
            lastWaiter = null;
        first.nextWaiter = null;
    } while (!transferForSignal(first) &&
             (first = firstWaiter) != null);
}

// 这个函数就是把状态给改成0，然后入队，唤醒Node线程
final boolean transferForSignal(Node node) {
    /*
     * If cannot change waitStatus, the node has been cancelled.
     */
    if (!compareAndSetWaitStatus(node, Node.CONDITION, 0))
        return false;

    /*
     * Splice onto queue and try to set waitStatus of predecessor to
     * indicate that thread is (probably) waiting. If cancelled or
     * attempt to set waitStatus fails, wake up to resync (in which
     * case the waitStatus can be transiently and harmlessly wrong).
     */
    Node p = enq(node);
    int ws = p.waitStatus;
    if (ws > 0 || !compareAndSetWaitStatus(p, ws, Node.SIGNAL))
        LockSupport.unpark(node.thread);
    return true;
}

 

 

参考链接：

https://www.jianshu.com/p/dcbcea767d69