Java AQS 的应用场景

在Java领域中，AQS（AbstractQueuedSynchronizer）是一个非常重要的工具，它是Java并发编程中实现同步器的基础类。AQS提供了一个多线程环境下的共享资源访问控制框架，可以用于解决各种并发访问问题。下面将介绍AQS的一个应用场景。

假设我们有一个高并发的任务调度系统，系统中有很多任务需要异步执行，并且任务之间可能存在一定的依赖关系。为了避免任务之间的冲突，我们需要对任务的执行顺序进行控制。这时，我们可以使用AQS来实现一个任务调度器。

首先，我们定义一个任务调度器类TaskScheduler，内部维护一个任务队列和一个AQS同步器。任务队列用于存储待执行的任务，AQS同步器用于控制任务的执行顺序。


public class TaskScheduler {
    private LinkedList<Runnable> taskQueue = new LinkedList<>();
    private MySync mySync = new MySync();
    public void addTask(Runnable task) {
        mySync.acquireShared(1);
        taskQueue.add(task);
        mySync.releaseShared(1);
    }
    public void start() {
        while (true) {
            Runnable task;
            mySync.acquireShared(1);
            if (!taskQueue.isEmpty()) {
                task = taskQueue.removeFirst();
                mySync.releaseShared(1);
                task.run();
            } else {
                mySync.releaseShared(1);
                // 休眠一段时间，避免空转耗费CPU资源
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
    private class MySync extends AbstractQueuedSynchronizer {
        @Override
        protected int tryAcquireShared(int arg) {
            return getState() > 0 ? 1 : -1;
        }
        @Override
        protected boolean tryReleaseShared(int arg) {
            return getState() > 0 ? compareAndSetState(1, 0) : false;
        }
    }
}

上述代码中，我们通过AQS的共享模式实现了一个简单的互斥锁。addTask()方法用于将任务添加到任务队列中，在添加任务之前通过acquireShared()方法获得锁资源，确保任务队列的线程安全操作。start()方法则用于从任务队列中获取和执行任务，如果任务队列为空，则释放锁资源并进行一段时间的休眠避免空转。

通过上述代码，我们实现了一个简单的任务调度器。可以通过调用TaskScheduler的addTask()方法向任务调度器中添加任务，然后调用start()方法启动任务调度器。任务调度器会按照任务的添加顺序进行执行，保证任务之间的互斥和依赖关系。

在实际应用中，我们可以基于这个简单的任务调度器进行扩展，添加更多复杂的调度策略和任务依赖关系的控制。使用AQS的同步机制，我们可以灵活地控制任务的执行顺序，提高系统的并发性能。

上次更新时间 14 7 月, 2023 at 04:28 下午

江明涛