标签：Node Java AQS acquire 详解 线程 arg 唤醒 节点
}
public static void main(String[] args) {
final Mutex mutex = new Mutex();
new Thread(() -> {
System.out.println(“thread1 acquire mutex”);
mutex.acquire(1);
// 获取资源后sleep保持
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
} catch(InterruptedException ignore) {
}
mutex.release(1);
System.out.println(“thread1 release mutex”);
}).start();
new Thread(() -> {
// 保证线程2在线程1启动后执行
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch(InterruptedException ignore) {
}
// 等待线程1 sleep结束释放资源
mutex.acquire(1);
System.out.println(“thread2 acquire mutex”);
mutex.release(1);
}).start()
}
}
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示例代码简单通过AQS实现一个互斥操作，线程1获取mutex后，线程2的acquire陷入阻塞，直到线程1释放。其中tryAcquire/acquire/tryRelease/release的arg参数可按实现逻辑自定义传入值，无具体要求。
@param arg the acquire argument. This value is conveyed to {@link #tryAcquire} but is otherwise uninterpreted and can represent anyting you like.
AQS核心结构
Node
前文提到，在AQS中如果线程获取资源失败，会包装成一个节点挂载到CLH队列上，AQS中定义了Node类用于包装线程。
Node主要包含5个核心字段：
-
waitStatus：当前节点状态，该字段共有5种取值： -
CANCELLED = 1。节点引用线程由于等待超时或被打断时的状态。 -
SIGNAL = -1。后继节点线程需要被唤醒时的当前节点状态。当队列中加入后继节点被挂起(block)时，其前驱节点会被设置为SIGNAL状态，表示该节点需要被唤醒。 -
CONDITION = -2。当节点线程进入condition队列时的状态。(见ConditionObject) -
PROPAGATE = -3。仅在释放共享锁releaseShared时对头节点使用。(见共享锁分析) -
0。节点初始化时的状态。 -
prev：前驱节点。 -
next：后继节点。 -
thread：引用线程，头节点不包含线程。 -
nextWaiter：condition条件队列。(见ConditionObject)
独占锁分析
acquire
public final void acquire(int arg) {
// tryAcquire需实现类处理
// 如获取资源成功，直接返回
if (!tryAcquire(arg) &&
// 如获取资源失败，将线程包装为Node添加到队列中阻塞等待
acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))
// 如阻塞线程被打断
selfInterrupt();
}
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acquire核心为tryAcquire、addWaiter和acquireQueued三个函数，其中tryAcquire需具体类实现。 每当线程调用acquire时都首先会调用tryAcquire，失败后才会挂载到队列，因此acquire实现默认为非公平锁。
addWaiter将线程包装为独占节点，尾插式加入到队列中，如队列为空，则会添加一个空的头节点。值得注意的是addWaiter中的enq方法，通过CAS+自旋的方式处理尾节点添加冲突。
acquireQueue在线程节点加入队列后判断是否可再次尝试获取资源，如不能获取则将其前驱节点标志为SIGNAL状态(表示其需要被unpark唤醒)后，则通过park进入阻塞状态。
参照流程图，acquireQueued方法核心逻辑为for(;;)和shouldParkAfterFailedAcquire。tail节点默认初始状态为0，当新节点被挂载到队列后，将其前驱即原tail节点状态设为SIGNAL，表示该节点需要被唤醒，返回true后即被park陷入阻塞。for循环直到节点前驱为head后才尝试进行资源获取。
release
release流程较为简单，尝试释放成功后，即从头结点开始唤醒其后继节点，如后继节点被取消，则转为从尾部开始找阻塞的节点将其唤醒。阻塞节点被唤醒后，即进入acquireQueued中的for(;;)循环开始新一轮的资源竞争。
共享锁分析
acquireShared & releaseShared
public final void acquireShared(int arg) {
// 负数表示获取共享锁失败，不同于tryAcquire的bool返回
if (tryAcquireShared(arg) < 0)
doAcquireShared(arg);
}
public final boolean releaseShared(int arg) {
if (tryReleaseShared(arg)) {
doReleaseShared();
return true;
}
return false;
}
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acquireShared和releaseShared整体流程与独占锁类似，tryAcquireShared获取失败后以Node.SHARED挂载到队尾阻塞，直到队头节点将其唤醒。在doAcquireShared与独占锁不同的是，由于共享锁是可以被多个线程获取的，因此在首个阻塞节点被唤醒后，会通过setHeadAndPropagate传递唤醒后续的阻塞节点。
// doAcquireShared核心代码
final Node node = addWaiter(Node.SHARED);
…
for (;
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