爱站程序员基地概述：
AbstractQueuedSynchronizer
，可以称为抽象队列同步器。
AQS有独占模式和共享模式两种：
- 独占模式：
公平锁：
非公平锁：
- 共享模式：
数据结构：
- 基本属性：
/*** 同步等待队列的头结点*/private transient volatile Node head;/*** 同步等待队列的尾结点*/private transient volatile Node tail;/*** 同步资源状态*/private volatile int state;
- 内部类：
static final class Node {/*** 标记节点为共享模式*/static final Node SHARED = new Node();/*** 标记节点为独占模式*/static final Node EXCLUSIVE = null;static final int CANCELLED = 1;static final int SIGNAL = -1;static final int CONDITION = -2;static final int PROPAGATE = -3;/*** CANCELLED: 值为1，表示当前的线程被取消*56cSIGNAL: 值为-1，表示当前节点的后继节点包含的线程需要运行，也就是unpark；* CONDITION: 值为-2，表示当前节点在等待condition，也就是在condition队列中；* PROPAGATE: 值为-3，表示当前场景下后续的acquireShared能够得以执行；* 0: 表示当前节点在sync队列中，等待着获取锁。* 表示当前节点的状态值*/volatile int waitStatus;/*** 前置节点*/volatile Node prev;/*** 后继节点*/volatile Node next;/*** 节点同步状态的线程*/volatile Thread thread;/*** 存储condition队列中的后继节点*/Node nextWaiter;/*** 是否为共享模式*/final boolean isShared() {return nextWaiter == SHARED;}/*** 获取前驱结点*/final Node predecessor() throws NullPointerException {Node p = prev;if (p == null)throw new NullPointerException();elsereturn p;}Node() { // Used to establish initial head or SHARED marker}Node(Thread thread, Node mode) { // Used by addWaiterthis.nextWaiter = mode;this.thread = thread;}Node(Thread thread, int waitStatus) { // Used by Conditionthis.waitStatus = waitStatus;this.thread = thread;}}
主要方法解析：
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tryAcquire/tryAcquireShared(int arg)
独占/共享模式获取锁；由子类实现，仅仅获取锁，获取锁失败时不进行阻塞排队。
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tryRelease/tryReleaseShared(int arg)
独占/共享模式释放锁；由子类实现，仅仅释放锁，释放锁成功不对后继节点进行唤醒操作。
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acquire/acquireShared(int arg)
独占/共享模式获取锁，如果线程被中断唤醒，会返回线程中断状态，不会抛异常中止执行操作（忽略中断）。
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acquireInterruptibly/acquireSharedInterruptibly(int arg)
独占/共享模式获取锁，线程如果被中断唤醒，则抛出InterruptedException异常（中断即中止）。
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tryAcquireNanos/tryAcquireSharedNanos(int arg, long nanosTimeout)
独占/共享时间中断模式获取锁，线程如果ad8被中断唤醒，则抛出InterruptedException异常（中断即中止）；如果超出等待时间则返回加锁失败。
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release/releaseShared(int arg)
独占/共享模式释放锁。
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addWaiter(Node mode)
将给定模式节点进行入队操作。
1 private Node addWaiter(Node mode) {2 // 根据指定模式，新建一个当前节点的对象3 Node node = new Node(Thread.currentThread(), mode);4 // Try the fast path of enq; backup to full enq on failure5 Node pred = tail;6 if (pred != null) {7 // 将当前节点的前置节点指向之前的尾结点8 node.prev = pred;9 // 将当前等待的节点设置为尾结点（原子操作）10 if (compareAndSetTail(pred, node)) {11 // 之前尾结点的后继节点设置为当前等待的节点12 pred.next = node;13 return node;14 }15 }16 enq(node);17 return node;18 }
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enq(final Node node)
将节点设置为尾结点。注意这里会进行自旋操作，确保节点设置成功。因为等待的线程需要被唤醒操作；如果操作失败，当前节点没有与其他节点没有引用指向关系，一直就不会被唤醒（除非程序代码中断线程）。
1 private Node enq(final Node node) {2 for (;;) {3 Node t = tail;4 // 判断尾结点是否为空，尾结点初始值是为空5 if (t == null) { // Must initialize6 // 尾结点为空，需要初始化7 if (compareAndSetHead(new Node()))8 tail = head;9 } else {10 // 设置当前节点设置为尾结点11 node.prev = t;12 if (compareAndSetTail(t, node)) {13 t.next = node;14 return t;15 }16 }17 }18 }
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acquireQueued(final Node node, int arg)
已经在队列当中的节点，准备阻塞获取锁。在阻塞前会判断前置节点是否为头结点，如果为头结点；这时会尝试获取下锁（因为这时头结点有可能会释放锁）。
1 final boolean acquireQueued(final Node node, int arg) {2 boolean failed = true;3 try {4 boolean interrupted = false;5 for (;;) {6 // 当前节点的前置节点7 final Node p = node.predecessor();8 // 入队前会先判断下该节点的前置节点是否是头节点（此时头结点有可能会释放锁）；然后尝试去抢锁9 // 在非公平锁场景下有可能会抢锁失败，这时候会继续往下执行 阻塞线程10 if (p == head && tryAcquire(arg)) {11 //如果抢到锁，将头节点后移（也就是将该节点设置为头结点）12 setHead(node);13 p.next = null; // help GC14 failed = false;15 return interrupted;16 }17 // 如果前置节点不是头结点，或者当前节点抢锁失败；通过shouldParkAfterFailedAcquire判断是否应该阻塞18 // 当前置节点的状态为SIGNAL=-1，才可以安全被parkAndCheckInterrupt阻塞线程19 if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&20 parkAndCheckInterrupt())21 // 该线程已被中断22 interrupted = true;23 }24 } finally {25 if (failed)26 cancelAcquire(node);27 }28 }
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shouldParkAfterFailedAcquire(Node pred, Node node)
检查和更新未能获取锁节点的状态，返回是否可以被安全阻塞。
1 private static boolean shouldParkAfterFailedAcquire(Node pred, Node node) {2 int ws = pred.waitStatus; // 获取前置节点的状态3 if (ws == Node.SIGNAL)4 /*5 * 前置节点的状态waitStatus为SIGNAL=-1，当前线程可以安全的阻塞6 */7 return true;8 if (ws > 0) {9 /*10 * 如果前置节点的状态waitStatus>0，即waitStatus为CANCELLED=1（无效节点），需要从同步状态队列中取消等待（移除队列）11 */12 do {13 node.prev = pred = pred.prev;14 } while (pred.waitStatus > 0);15 pred.next = node;16 } else {17 /*18 * 将前置状态的waitStatus修改为SIGNAL=-1，然后当前节点才可以被安全的阻塞19 */20 compareAndSetWaitStatus(pred, ws, Node.SIGNAL);21 }22 return false;23 }
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parkAndCheckInterrupt()
阻塞当前节点，返回当前线程的中断状态。
1 private final boolean parkAndCheckInterrupt() {2 LockSupport.park(this); //阻塞3 return Thread.interrupted();4 }
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cancelAcquire(Node node)
取消进行的获取锁操作，在非忽略中断模式下，线程被中断唤醒抛异常时会调用该方法。
1 // 将当前节点的状态设置为CANCELLED，无效的节点，同时移除队列2 privatead8void cancelAcquire(Node node) {3 if (node == null)4 return;56 node.thread = null;7 Node pred = node.prev;8 while (pred.waitStatus > 0)9 node.prev = pred = pred.prev;1011 Node predNext = pred.next;12 node.waitStatus = Node.CANCELLED;13 if (node == tail && compareAndSetTail(node, pred)) {14 compareAndSetNext(pred, predNext, null);15 } else {16 int ws;17 if (pred != head &&18 ((ws = pred.waitStatus) == Node.SIGNAL ||19 (ws <= 0 && compareAndSetWaitStatus(pred, ws, Node.SIGNAL))) &&20 pred.thread != null) {20b121 Node next = node.next;22 if (next != null && next.waitStatus <= 0)23 compareAndSetNext(pred, predNext, next);24 } else {25 unparkSuccessor(node);26 }2728 node.next = node; // help GC29 }30 }
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hasQueuedPredecessors()
判断当前线程是否应该排队。
1.第一种结果——返回true：（1.1和1.2同时存在，1.2.1和1.2.2有一个存在）
1.1 h != t为true，说明头结点和尾结点不相等，表示队列中至少有两个不同节点存在，至少有一点不为null。
1.2 ((s = h.next) == null || s.thread != Thread.currentThread())为true
1.2.1 (s = h.next) == null为true，表示头结点之后没有后续节点。
1.2.2 (s = h.next) == null为false，s.thread != Thread.currentThread()为true
表示头结点之后有后续节点，但是头节点的下一个节点不是当前线程
2.第二种结果——返回false，无需排队。（2.1和2.2有一个存在）
2.1 h != t为false，即h == t；表示h和t同时为null或者h和t是同一个节点，无后续节点。
2.2 h != t为true，((s = h.next) == null || s.thread != Thread.currentThread())为false
表示队列中至少有两个不同节点存在，同时持有锁的线程为当前线程。
1 public final boolean hasQueuedPredecessors() {2 Node t = tail; // Read fields in reverse initialization order3 Node h = head;4 Node s;5 return h != t &&6 ((s = h.next) == null || s.thread != Thread.currentThread());7 }
