Java的AbstractQueuedSynchronizer(AQS)是实现同步工具和框架的基础类。它提供了一种简单、灵活且高效的方式来构建自定义的同步器,而无需担心低层的线程管理细节。
AQS的核心思想是基于一个共享的同步状态来控制线程的访问。这个同步状态可以是一个整数、一个布尔值或者其他数据类型。通过在AQS的子类中实现不同的方法,我们可以利用原子操作来对同步状态进行修改和控制。
既然提到了原子操作,让我们先来了解一下什么是原子操作。原子操作是指在执行过程不会被中断的操作,要么执行完毕,要么一开始就不执行。在Java中,原子操作可以通过使用Atomic包中提供的类来实现。
AQS与原子操作的关系是很紧密的。AQS主要通过原子操作来保证对同步状态的修改是线程安全的。原子操作可以确保在多线程环境下,同一时刻只有一个线程能够修改同步状态,避免了数据竞争和不一致性的问题。
例如,假设我们有一个自定义的同步器,希望实现只允许同时有两个线程访问的功能。我们可以使用AQS提供的原子操作和同步状态来实现这一目标。
在AQS的子类中,我们会重写tryAcquire和tryRelease方法来对同步状态进行修改。在我们的例子中,tryAcquire方法会尝试去获取一个许可证,如果当前的许可证数小于2,就可以成功获取;而tryRelease方法会释放一个许可证,将许可证数加1。
这里就用到了原子操作。我们可以使用AtomicInteger来表示许可证的数量,通过原子操作的方式来修改它的值。通过使用原子操作,我们可以确保在多线程环境下,同步状态的修改是线程安全的。
总的来说,AQS和原子操作是相辅相成的。AQS提供了一个框架来构建自定义的同步器,而原子操作则提供了一种线程安全的方式来修改同步状态。通过结合使用这两者,我们可以实现复杂的同步功能,同时保证线程安全性。