Java并发编程之AQS基础了解

1、CAS 原理

CAS 全称是 compare and swap，是一种用于在多线程环境下实现同步功能的机制。
CAS 操作包含三个操作数 – 内存位置、预期数值和新值。
CAS 的实现逻辑是将内存位置处的数值与预期数值进行比较，若相等，则将内存位置处的值替换为新值；若不相等，则重新读取内存值。

update table set value = newValue where value = #{oldValue}

带上版本号能防止ABA：

update table set value = newValue ，vision = vision + 1 where value = #{oldValue} and vision = #{vision} 

应用：
sun.misc.Unsafe 类中 CAS 的应用

2、AQS 原理

AQS的全称是 AbstractQuenedSynchronizer 抽象队列同步器。该类在java.util.concurrent.locks包。

AQS的核心思想：

如果被请求的共享资源空闲，则将当前请求资源的线程设置为有效的工作线程，并将共享资源设置为锁定状态；如果被请求的共享资源被占用，那么就需要一套线程阻塞等待以及被唤醒时锁分配的机制，这个机制AQS是用CLH队列锁实现的，即将暂时获取不到锁的线程加入到队列中。

CLH队列

CLH（Craig，Landin，and Hagersten）队列是一个虚拟的双向队列，虚拟的双向队列即不存在队列实例，仅存在节点之间的关联关系。

	//等待队列的头，延迟初始化。除了初始化之外，它只能通过方法setHead进行修改。注意：如果head存在，其等待状态保证不会被取消
    private transient volatile Node head;
	//等待队列的尾部，延迟初始化。仅通过方法enq进行修改，以添加新的等待节点
    private transient volatile Node tail;
	//同步状态。
    private volatile int state;
	//返回同步状态的当前值。此操作具有易失性读取的内存语义。 返回： 当前状态值
    protected final int getState() {
        return state;
    }
	//设置同步状态的值。此操作具有易失性写入的内存语义。 参数： newState–新的状态值
    protected final void setState(int newState) {
        state = newState;
    }
	//如果当前状态值等于预期值，则自动将同步状态设置为给定的更新值。
	//参数： expect–期望值 update–新值 返回： 如果成功，则为true。false表示实际值不等于预期值
    protected final boolean compareAndSetState(int expect, int update) {
        return unsafe.compareAndSwapInt(this, stateOffset, expect, update);
    }

Node节点

static final class Node {
        /** 用于指示节点正在共享模式下等待的标记 */
        static final Node SHARED = new Node();
        /** 用于指示节点正在独占模式下等待的标记 */
        static final Node EXCLUSIVE = null;
        /** waitStatus值，指示线程已取消 */
        static final int CANCELLED =  1;
        /** waitStatus值，指示后续线程需要取消连接 */
        static final int SIGNAL    = -1;
        /** waitStatus值，指示线程正在等待状态 */
        static final int CONDITION = -2;
        /** waitStatus值，指示下一个acquireShared应无条件传播 */
        static final int PROPAGATE = -3;

        /** 状态字段 */
        volatile int waitStatus;

        /**
		 * 链接到当前节点/线程检查等待状态所依赖的前置节点。在排队时分配，只有在退队时才取消（为了GC）。
		 * 此外，在取消前一个节点时，我们会在查找未取消的前一个节点时短路，因为头节点从未取消，所以该前一				个节点将始终存在：
		 * 只有成功获取后，节点才会成为头节点。被取消的线程永远不会成功获取，线程只会取消自身，而不会取消任何其他节点
         */
        volatile Node prev;

        /**
		 * 链接到当前节点/线程在释放时解析的后续节点。在排队过程中分配，在绕过取消的前导时进行调整，在退出队列时取消（为了GC）。
		 * enq操作直到连接之后才分配前置节点的下一个字段，所以看到空的下一个字段并不一定意味着节点在队列的末尾。然而，如果下一个字段显示为空，我们可以从尾部扫描上一个字段进行双重检查。
		 * 取消节点的下一个字段设置为指向节点本身，而不是null，以使isOnSyncQueue的工作更轻松
         */
        volatile Node next;

        /**
		 * 使此节点排队的线程。构造时初始化，使用后清空
         */
        volatile Thread thread;

        /**
		 * 链接到下一个等待条件的节点，或共享的特殊值。因为条件队列只有在独占模式下保持时才被访问，所以我们只需要一个简单的链接队列来在节点等待条件时保持节点。
		 * 然后，它们被转移到队列中重新获取。由于条件只能是独占的，我们通过使用特殊值来指示共享模式来保存字段。
         */
        Node nextWaiter;

        /**
         * 如果节点正在共享模式下等待，则返回true
         */
        final boolean isShared() {
            return nextWaiter == SHARED;
        }

        /**
		 * 返回上一个节点，如果为null，则抛出NullPointerException。
		 * 当前置项不能为空时使用。空检查可以省略，但它的出现是为了帮助VM。 返回： 此节点的前置节点
         */
        final Node predecessor() throws NullPointerException {
            Node p = prev;
            if (p == null)
                throw new NullPointerException();
            else
                return p;
        }

        Node() {    // 用于建立初始头部或共享标记
        }

        Node(Thread thread, Node mode) {     // Used by addWaiter
            this.nextWaiter = mode;
            this.thread = thread;
        }

        Node(Thread thread, int waitStatus) { // Used by Condition
            this.waitStatus = waitStatus;
            this.thread = thread;
        }
    }

主要应用