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标题: Java并发编程-再谈 AbstractQueuedSynchronizer 1 ：独占模式（1） [打印本页]

作者: look_w 时间: 2019-1-17 19:36 标题: Java并发编程-再谈 AbstractQueuedSynchronizer 1 ：独占模式（1）

独占模式acquire实现流程有了上面的这些基础，我们看一下独占式acquire的实现流程，主要是在线程acquire失败后，是如何构建数据结构的，先看理论，之后再用一个例子画图说明。
看一下AbstractQuueuedSynchronizer的acquire方法实现流程，acquire方法是用于独占模式下进行操作的：

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public final void acquire(int arg) {
   if (!tryAcquire(arg) &&
      acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))
      selfInterrupt();
}

tryAcquire方法前面说过了，是子类实现的一个方法，如果tryAcquire返回的是true（成功），即表明当前线程获得了一个执行当前动作的资格，自然也就不需要构建数据结构进行阻塞等待。
如果tryAcquire方法返回的是false，那么当前线程没有获得执行当前动作的资格，接着执行”acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))”这句代码，这句话很明显，它是由两步构成的：

addWaiter，添加一个等待者
acquireQueued，尝试从等待队列中去获取执行一次acquire动作

分别看一下每一步做了什么。
addWaiter先看第一步，addWaiter做了什么，从传入的参数Node.EXCLUSIVE我们知道这是独占模式的：

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private Node addWaiter(Node mode) {
Node node = new Node(Thread.currentThread(), mode);
// Try the fast path of enq; backup to full enq on failure
Node prev = tail;
if (prev != null) {
      node.prev = prev;
      if (compareAndSetTail(prev, node)) {
         prev.next = node;
         return node;
      }
}
enq(node);
return node;
}

首先看第4行~第11行的代码，获得当前数据结构中的尾节点，如果有尾节点，那么先获取这个节点认为它是前驱节点prev，然后：

新生成的Node的前驱节点指向prev
并发下只有一条线程可以通过CAS算法让自己的Node成为尾节点，此时将此prev的next指向该线程对应的Node

因此在数据结构中有节点的情况下，所有新增节点都是作为尾节点插入数据结构。从注释上来看，这段逻辑的存在的意义是以最短路径O(1)的效果完成快速入队，以最大化减小开销。
假如当前节点没有被设置为尾节点，那么执行enq方法：

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private Node enq(final Node node) {
for (;;) {
      Node t = tail;
      if (t == null) { // Must initialize
         if (compareAndSetHead(new Node()))
            tail = head;
      } else {
         node.prev = t;
         if (compareAndSetTail(t, node)) {
            t.next = node;
            return t;
         }
      }
}
}

这段代码的逻辑为：

如果尾节点为空，即当前数据结构中没有节点，那么new一个不带任何状态的Node作为头节点
如果尾节点不为空，那么并发下使用CAS算法将当前Node追加成为尾节点，由于是一个for(;;)循环，因此所有没有成功acquire的Node最终都会被追加到数据结构中

看完了代码，用一张图表示一下AbstractQueuedSynchronizer的整体数据结构（比较简单，就不自己画了，网上随便找了一张图）：

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