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Oct 14, 2026
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aqs
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技术探索
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手写
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AQS（AbstractQueuedSynchronizer，抽象队列同步器）是 Java 实现锁和同步器的基础框架，比如 ReentrantLock、Semaphore、CountDownLatch。
它的核心原理是 一个 state 状态变量 + CAS + FIFO 等待队列。
state：管理同步状态，比如锁是否被占用、剩余许可证数量。
CAS：通过原子操作修改 state，保证并发安全。
FIFO 等待队列：管理等待线程，线程获取资源失败后进入等待队列，通过 LockSupport 挂起，等待被唤醒后重新尝试获取。
为什么能用于多种同步器？
因为 AQS 就是一个专门抽象出来的同步器框架，把通用的排队、阻塞、唤醒机制封装好了，子类只需要实现不同的资源获取和释放逻辑，就能构建不同的同步器。
同步器 | state 的含义 | 核心区别 |
ReentrantLock | 锁的重入次数 | 独占模式，一个线程持有 |
Semaphore | 剩余许可证数量 | 共享模式，允许多个线程获得许可 |
CountDownLatch | 剩余计数 | 计数归零后允许等待线程通过 |
关键在于：AQS 提供统一的机制，不同同步器定义不同的 state 语义和获取、释放规则。
ReentrantLock 如何与 AQS 交互？加锁和释放时，内部如何操作状态与等待队列？
1. 加锁 lock()
- 锁空闲（state = 0）：线程通过 CAS 把 state 从 0 改为 1，并记录自己为锁持有者，加锁成功。
- 同一线程再次加锁：state 加 1，实现可重入。
- 其他线程加锁失败：进入 AQS 等待队列，必要时通过 LockSupport.park() 挂起。
2. 解锁 unlock()
- 持有锁的线程将 state 减 1。
- 如果 state 仍大于 0，说明还有重入层数，锁不释放。
- 如果 state 减到 0，清除持有者，真正释放锁，AQS 唤醒等待队列中的后继线程，让它重新竞争锁。
二、具体例子
假设线程 A、B 竞争同一把 ReentrantLock：
公平锁和非公平锁区别在哪？
公平锁：获取锁前检查 AQS 队列中是否有线程排在自己前面，避免插队。
非公平锁：允许新线程直接竞争空闲锁，即使已有线程排队。
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