把 AQS 源码扒个「体无完肤」​！

while (不满足获取锁的条件) {    把当前线程包装成节点插入同步队列    if (需要阻塞当前线程)        阻塞当前线程直至被唤醒}将当前线程从同步队列中移除

修改同步状态if (修改后的状态允许其他线程获取到锁)    唤醒后继线程

/** * 当共享资源被某个线程占有，其他请求该资源的线程将会阻塞，从而进入同步队列。 * AQS 中的同步队列通过链表实现，下面的内部类 Node 便是其实现的载体 */static final class Node {    /* 用于标记一个节点在共享模式下等待 */    static final Node SHARED = new Node();    /* 用于标记一个节点在独占模式下等待 */    static final Node EXCLUSIVE = null;    /* 当前线程因为超时或者中断被取消。这是一个终结态，也就是状态到此为止 */    static final int CANCELLED = 1;    /**     * 当前线程的后继线程被阻塞或者即将被阻塞，当前线程释放锁或者取消后需要唤醒后继线程。     * 这个状态一般都是后继线程来设置前驱节点的     */    static final int SIGNAL = -1;    /* 当前线程在condition队列中 */    static final int CONDITION = -2;    /**     * 用于将唤醒后继线程传递下去，这个状态的引入是为了完善和增强共享锁的唤醒机制。     * 在一个节点成为头节点之前，是不会跃迁为此状态的     */    static final int PROPAGATE = -3;    /* 等待状态 */    volatile int waitStatus;    /* 前驱节点 */    volatile Node prev;    /* 后继节点 */    volatile Node next;    /* 节点对应的线程 */    volatile Thread thread;    /* 等待队列中的后继节点 */    Node nextWaiter;    /* 当前节点是否处于共享模式等待 */    final boolean isShared() {        return nextWaiter == SHARED;    }    /* 获取前驱节点，如果为空的话抛出空指针异常 */    final Node predecessor() throws NullPointerException {        Node p = prev;        if (p == null) {            throw new NullPointerException();        } else {            return p;        }    }    Node() {    }    /* addWaiter会调用此构造函数 */    Node(Thread thread, Node mode) {        this.nextWaiter = mode;        this.thread = thread;    }    /* Condition会用到此构造函数 */    Node(Thread thread, int waitStatus) {        this.waitStatus = waitStatus;        this.thread = thread;    }}

/** * 首先尝试获取一次锁，如果成功，则返回； * 否则会把当前线程包装成Node插入到队列中，在队列中会检测是否为head的直接后继，并尝试获取锁, * 如果获取失败，则阻塞当前线程，直至被 "释放锁的线程" 唤醒或者被中断，随后再次尝试获取锁，如此反复 */public final void acquire(int arg) {    if (!tryAcquire(arg) && acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))        selfInterrupt();}/** * 在队列中新增一个节点 */private Node addWaiter(Node mode) {    Node node = new Node(Thread.currentThread(), mode);    Node pred = tail;    // 快速尝试    if (pred != null) {        node.prev = pred;        // 通过CAS在队尾插入当前节点        if (compareAndSetTail(pred, node)) {            pred.next = node;            return node;        }    }    // 初始情况或者在快速尝试失败后插入节点    enq(node);    return node;}/** * 通过循环+CAS在队列中成功插入一个节点后返回 */private Node enq(final Node node) {    for (;;) {        Node t = tail;        // 初始化head和tail        if (t == null) {            if (compareAndSetHead(new Node()))                tail = head;        } else {            /*             * AQS的精妙在于很多细节代码，比如需要用CAS往队尾里增加一个元素             * 此处的else分支是先在CAS的if前设置node.prev = t，而不是在CAS成功之后再设置。             * 一方面是基于CAS的双向链表插入目前没有完美的解决方案，另一方面这样子做的好处是：             * 保证每时每刻tail.prev都不会是一个null值，否则如果node.prev = t             * 放在下面if的里面，会导致一个瞬间tail.prev = null，这样会使得队列不完整             */            node.prev = t;            // CAS设置tail为node，成功后把老的tail也就是t连接到node            if (compareAndSetTail(t, node)) {                t.next = node;                return t;            }        }    }}/** * 在队列中的节点通过此方法获取锁 */final boolean acquireQueued(final Node node, int arg) {    boolean failed = true;    try {        boolean interrupted = false;        for (;;) {            final Node p = node.predecessor();            /*             * 检测当前节点的前驱节点是否为head，这是试获取锁的资格。             * 如果是的话，则调用tryAcquire尝试获取锁，成功，则将head置为当前节点             */            if (p == head && tryAcquire(arg)) {                setHead(node);                p.next = null; // help GC                failed = false;                return interrupted;            }            /*             * 如果未成功获取锁，则根据前驱节点判断是否要阻塞。             * 如果阻塞过程中被中断，则置interrupted标志位为true。             * shouldParkAfterFailedAcquire方法在前驱状态不为SIGNAL的情况下都会循环重试获取锁             */            if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&                parkAndCheckInterrupt())                interrupted = true;        }    } finally {        if (failed)            cancelAcquire(node);    }}/** * 根据前驱节点中的waitStatus来判断是否需要阻塞当前线程 */private static boolean shouldParkAfterFailedAcquire(Node pred, Node node) {    int ws = pred.waitStatus;    if (ws == Node.SIGNAL)        /*         * 前驱节点设置为SIGNAL状态，在释放锁的时候会唤醒后继节点，         * 所以后继节点（也就是当前节点）现在可以阻塞自己         */        return true;    if (ws > 0) {        /*         * 前驱节点状态为取消，向前遍历，更新当前节点的前驱为往前第一个非取消节点。         * 当前线程会之后会再次回到循环并尝试获取锁         */        do {            node.prev = pred = pred.prev;        } while (pred.waitStatus > 0);        pred.next = node;    } else {         /**          * 等待状态为0或者PROPAGATE(-3)，设置前驱的等待状态为SIGNAL,          * 并且之后会回到循环再次重试获取锁          */        compareAndSetWaitStatus(pred, ws, Node.SIGNAL);    }    return false;}/** * 该方法实现某个node取消获取锁 */private void cancelAcquire(Node node) {   if (node == null)       return;   node.thread = null;   // 遍历并更新节点前驱，把node的prev指向前部第一个非取消节点   Node pred = node.prev;   while (pred.waitStatus > 0)       node.prev = pred = pred.prev;   // 记录pred节点的后继为predNext，后续CAS会用到   Node predNext = pred.next;   // 直接把当前节点的等待状态置为取消,后继节点即便也在cancel可以跨越node节点   node.waitStatus = Node.CANCELLED;   /*    * 如果CAS将tail从node置为pred节点了    * 则剩下要做的事情就是尝试用CAS将pred节点的next更新为null以彻底切断pred和node的联系。    * 这样一来就断开了pred与pred的所有后继节点，这些节点由于变得不可达，最终会被回收掉。    * 由于node没有后继节点，所以这种情况到这里整个cancel就算是处理完毕了。    *    * 这里的CAS更新pred的next即使失败了也没关系，说明有其它新入队线程或者其它取消线程更新掉了。    */   if (node == tail && compareAndSetTail(node, pred)) {       compareAndSetNext(pred, predNext, null);   } else {       // 如果node还有后继节点，这种情况要做的事情是把pred和后继非取消节点拼起来       int ws;       if (pred != head &&           ((ws = pred.waitStatus) == Node.SIGNAL ||            (ws <= 0 && compareAndSetWaitStatus(pred, ws, Node.SIGNAL))) &&           pred.thread != null) {           Node next = node.next;           /*            * 如果node的后继节点next非取消状态的话，则用CAS尝试把pred的后继置为node的后继节点            * 这里if条件为false或者CAS失败都没关系，这说明可能有多个线程在取消，总归会有一个能成功的            */           if (next != null && next.waitStatus <= 0)               compareAndSetNext(pred, predNext, next);       } else {           /*            * 这时说明pred == head或者pred状态取消或者pred.thread == null            * 在这些情况下为了保证队列的活跃性，需要去唤醒一次后继线程。            * 举例来说pred == head完全有可能实际上目前已经没有线程持有锁了，            * 自然就不会有释放锁唤醒后继的动作。如果不唤醒后继，队列就挂掉了。            *            * 这种情况下看似由于没有更新pred的next的操作，队列中可能会留有一大把的取消节点。            * 实际上不要紧，因为后继线程唤醒之后会走一次试获取锁的过程，            * 失败的话会走到shouldParkAfterFailedAcquire的逻辑。            * 那里面的if中有处理前驱节点如果为取消则维护pred/next,踢掉这些取消节点的逻辑。            */           unparkSuccessor(node);       }       /*        * 取消节点的next之所以设置为自己本身而不是null,        * 是为了方便AQS中Condition部分的isOnSyncQueue方法,        * 判断一个原先属于条件队列的节点是否转移到了同步队列。        *        * 因为同步队列中会用到节点的next域，取消节点的next也有值的话，        * 可以断言next域有值的节点一定在同步队列上。        *        * 在GC层面，和设置为null具有相同的效果        */       node.next = node;   }}/** * 唤醒后继线程 */private void unparkSuccessor(Node node) {    int ws = node.waitStatus;    // 尝试将node的等待状态置为0,这样的话,后继争用线程可以有机会再尝试获取一次锁    if (ws < 0)        compareAndSetWaitStatus(node, ws, 0);    Node s = node.next;    /*     * 这里的逻辑就是如果node.next存在并且状态不为取消，则直接唤醒s即可     * 否则需要从tail开始向前找到node之后最近的非取消节点。     *     * 这里为什么要从tail开始向前查找也是值得琢磨的:     * 如果读到s == null，不代表node就为tail，参考addWaiter以及enq函数中的我的注释。     * 不妨考虑到如下场景：     * 1. node某时刻为tail     * 2. 有新线程通过addWaiter中的if分支或者enq方法添加自己     * 3. compareAndSetTail成功     * 4. 此时这里的Node s = node.next读出来s == null，但事实上node已经不是tail，它有后继了!     */    if (s == null || s.waitStatus > 0) {        s = null;        for (Node t = tail; t != null && t != node; t = t.prev)            if (t.waitStatus <= 0)                s = t;    }    if (s != null)        LockSupport.unpark(s.thread);}

public final boolean release(int arg) {    if (tryRelease(arg)) {        /*         * 此时的head节点可能有3种情况:         * 1. null (AQS的head延迟初始化+无竞争的情况)         * 2. 当前线程在获取锁时new出来的节点通过setHead设置的         * 3. 由于通过tryRelease已经完全释放掉了独占锁，有新的节点在acquireQueued中获取到了独占锁，并设置了head         * 第三种情况可以再分为两种情况：         *     情况一：         *             时刻1：线程A通过acquireQueued，持锁成功，set了head         *          时刻2：线程B通过tryAcquire试图获取独占锁失败失败，进入acquiredQueued         *          时刻3：线程A通过tryRelease释放了独占锁         *          时刻4：线程B通过acquireQueued中的tryAcquire获取到了独占锁并调用setHead         *          时刻5：线程A读到了此时的head实际上是线程B对应的node         *     情况二：         *             时刻1：线程A通过tryAcquire直接持锁成功，head为null         *          时刻2：线程B通过tryAcquire试图获取独占锁失败失败，入队过程中初始化了head，进入acquiredQueued         *          时刻3：线程A通过tryRelease释放了独占锁，此时线程B还未开始tryAcquire         *          时刻4：线程A读到了此时的head实际上是线程B初始化出来的傀儡head         */        Node h = head;        // head节点状态不会是CANCELLED，所以这里h.waitStatus != 0相当于h.waitStatus < 0        if (h != null && h.waitStatus != 0)            // 唤醒后继线程，此函数在acquire中已经分析过，不再列举说明            unparkSuccessor(h);        return true;    }    return false;}

public final void acquireShared(int arg) {    if (tryAcquireShared(arg) < 0)        doAcquireShared(arg);}private void doAcquireShared(int arg) {    final Node node = addWaiter(Node.SHARED);    boolean failed = true;    try {        boolean interrupted = false;        for (;;) {            final Node p = node.predecessor();            if (p == head) {                int r = tryAcquireShared(arg);                // 一旦共享获取成功，设置新的头结点，并且唤醒后继线程                if (r >= 0) {                    setHeadAndPropagate(node, r);                    p.next = null; // help GC                    if (interrupted)                        selfInterrupt();                    failed = false;                    return;                }            }            if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&                parkAndCheckInterrupt())                interrupted = true;        }    } finally {        if (failed)            cancelAcquire(node);    }}/** * 这个函数做的事情有两件: * 1. 在获取共享锁成功后，设置head节点 * 2. 根据调用tryAcquireShared返回的状态以及节点本身的等待状态来判断是否需要唤醒后继线程 */private void setHeadAndPropagate(Node node, int propagate) {    // 把当前的head封闭在方法栈上，用以下面的条件检查    Node h = head;    setHead(node);    /*     * propagate是tryAcquireShared的返回值，这是决定是否传播唤醒的依据之一。     * h.waitStatus为SIGNAL或者PROPAGATE时也根据node的下一个节点共享来决定是否传播唤醒，     * 这里为什么不能只用propagate > 0来决定是否可以传播在本文下面的思考问题中有相关讲述     */    if (propagate > 0 || h == null || h.waitStatus < 0 ||        (h = head) == null || h.waitStatus < 0) {        Node s = node.next;        if (s == null || s.isShared())            doReleaseShared();    }}/** * 这是共享锁中的核心唤醒函数，主要做的事情就是唤醒下一个线程或者设置传播状态。 * 后继线程被唤醒后，会尝试获取共享锁，如果成功之后，则又会调用setHeadAndPropagate,将唤醒传播下去。 * 这个函数的作用是保障在acquire和release存在竞争的情况下，保证队列中处于等待状态的节点能够有办法被唤醒。 */private void doReleaseShared() {    /*     * 以下的循环做的事情就是，在队列存在后继线程的情况下，唤醒后继线程；     * 或者由于多线程同时释放共享锁由于处在中间过程，读到head节点等待状态为0的情况下，     * 虽然不能unparkSuccessor，但为了保证唤醒能够正确稳固传递下去，设置节点状态为PROPAGATE。     * 这样的话获取锁的线程在执行setHeadAndPropagate时可以读到PROPAGATE，从而由获取锁的线程去释放后继等待线程     */    for (;;) {        Node h = head;        // 如果队列中存在后继线程。        if (h != null && h != tail) {            int ws = h.waitStatus;            if (ws == Node.SIGNAL) {                if (!compareAndSetWaitStatus(h, Node.SIGNAL, 0))                    continue;                unparkSuccessor(h);            }            // 如果h节点的状态为0，需要设置为PROPAGATE用以保证唤醒的传播。            else if (ws == 0 &&                     !compareAndSetWaitStatus(h, 0, Node.PROPAGATE))                continue;        }        // 检查h是否仍然是head，如果不是的话需要再进行循环。        if (h == head)            break;    }}

public final boolean releaseShared(int arg) {    if (tryReleaseShared(arg)) {        // doReleaseShared的实现上面获取共享锁已经介绍        doReleaseShared();        return true;    }    return false;}