AQS的核心方法-acquire()解析

以下是AQS的acquire()方法源码：

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

一步步拆解，先看下tryAcquire()方法，这个方法是由AQS子类来做具体实现的，暂不关注，重点关注AQS的几个模版方法。

addWaiter()方法

先看addWaiter()方法，参数是一个Node对象，那么就先看下Node对象所对应的类是怎样的定义：

可以发现Node类是AQS类的一个内部类，有若干的方法和属性，这时候还无法知道这些方法和属性的作用是什么，所以继续跟进addWaiter()方法中

addWaiter()方法

先看看addWaiter()方法的源码：

private Node addWaiter(Node mode) {//构造一个Node对象，参数是当前线程对象以及mode对象，mode表示该节点的共享/排他性，值为null为排他模式，不为null则共享模式Node node = new Node(Thread.currentThread(), mode);//拿到AQS的尾节点 Node pred = tail;//如果尾节点不为空if (pred != null) {//先把新加入的节点的前驱节点设置为尾节点，新加入的节点会加入队列的尾部node.prev = pred;//通过CAS操作把新节点设置为尾节点，传入原来的尾节点pred和新节点node做判断，保证并发安全if (compareAndSetTail(pred, node)) {//把新节点设置为原来尾节点的后继节点pred.next = node;//返回新节点，这个节点里封装了当前的线程return node;}}//尾节点为null，则将新节点加入队列enq(node);return node;}

enq()方法

继续跟进enq()方法，看看它是怎么将节点加入队列的：

private Node enq(final Node node) {//这是一个死循环，不满足一定的条件就不会跳出循环for (;;) {//获取AQS尾节点Node t = tail;//如果为null，其实这是个循环判断，可能下次再做判断时，就有其他线程已经往队列中添加了节点，那么tail尾节点可能就不为空了，就走else逻辑了if (t == null) { // 必须初始化//则新建一个Node对象，通过CAS设置成头节点，这个head其实是冗余节点if (compareAndSetHead(new Node()))//把尾节点设置为headtail = head;} else {//尾节点不为空，则把尾节点设置为新节点的前驱节点node.prev = t;//做CAS操作，把新节点设置为尾节点if (compareAndSetTail(t, node)) {//CAS成功后，则把新节点设置为原来尾节点的后继节点t.next = node;//返回新节点，这个节点里封装了当前的线程return t;}}}}//这个方法关注一下，可能会豁然开朗，这就是当尾节点尾null时，需要设置头节点，来做个初始化的方法，把头节点从null设置为update对象private final boolean compareAndSetHead(Node update) {return unsafe.compareAndSwapObject(this, headOffset, null, update);}

所以enq()方法是很有意思的，它通过死循环的方式，来保证节点的正确添加，可以发现只有当新节点被设置为尾节点时，当前线程才能从enq()方法返回，然后再配合上CAS，是不是有一种很抽象的感觉，节点一个一个的被加到队列中，一个一个的接着被设置为尾节点，并发的操作，串行的感觉。

所以通过addWaiter()方法，竞争同步状态失败的线程就被成功的加入到对列的尾部了

acquireQueued()方法

再接着看看acquireQueued()方法：

 final boolean acquireQueued(final Node node, int arg) {boolean failed = true;try {boolean interrupted = false;for (;;) {//获取node前继节点final Node p = node.predecessor();//如果node的前继节点是头节点，同时当前线程获取同步状态成功if (p == head && tryAcquire(arg)) {//那么把当前节点设置为头节点，同时把当前节点的前继节点置为nullsetHead(node);//再把前头节点p的后继节点设置为null，这样前头节点就没有任何引用了，帮助GC，清理前头节点p.next = null; // help GC//这里设置把标志位failed设为false，说明成功走到了这步逻辑failed = false;//要注意，无限循环只有这个出口，返回interrupted后，跳出循环，这个返回值就表示了要不要中断return interrupted;}//当node的前继节点不是头节点或者获取锁失败时，判断是否需要阻塞等待，如果需要等待，那么就调用parkAndCheckInterrupt()方法阻塞等待if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&parkAndCheckInterrupt())//如果线程被中断的，那么重新设置中断状态为true，然后返回表示需要中断interrupted = true;}} finally {//如果出现不正常情况，failed标志位还没被置为false，就会取消if (failed)cancelAcquire(node);}}

shouldParkAfterFailedAcquire()方法

深入进去看看shouldParkAfterFailedAcquire()方法：

private static boolean shouldParkAfterFailedAcquire(Node pred, Node node) { //获取前继节点状态int ws = pred.waitStatus;//如果等于SIGNAL，则直接返回true，表示要阻塞if (ws == Node.SIGNAL)//要注意只有这个分支会返回true return true;//如果状态大于0，表示前继节点需要做的请求被取消了，   if (ws > 0) {//这个分支循环做一件事，把所有的被取消的前继节点移除，直到waitStatus值不再大于0，然后把这个没有被取消的节点和node节点连接起来do {node.prev = pred = pred.prev;//上述代码转换成如下模式可能会更好理解,其实就是反复取值赋值(node.prev = pred;pred = pred.prev;)} while (pred.waitStatus > 0);pred.next = node;} else {//通过CAS设置前置节点的状态为SIGNALcompareAndSetWaitStatus(pred, ws, Node.SIGNAL);}//返回falsereturn false;}

这里需要再回顾acquireQueued()方法，shouldParkAfterFailedAcquire()方法的结果一旦返回false，那么acquireQueued()方法的死循环就不会跳出，还是会继续检查node的前继节点是否是头节点，同时当前线程获取同步状态是否成功，而如果shouldParkAfterFailedAcquire()方法的结果是true，就会调用parkAndCheckInterrupt()方法：

private final boolean parkAndCheckInterrupt() {//LockSupport.park()实现阻塞等待，等着unpark和interrupt叫醒他LockSupport.park(this);//检查是否被中断，清除中断状态，并返回中断标志return Thread.interrupted();}

到这步可以发现，acquireQueued()方法的死循环逻辑配合上shouldParkAfterFailedAcquire()方法的去除取消节点和设置SIGNAL状态的操作，整个队列慢慢的会趋向于：

只要不是头节点，那么其他的节点都是返回true，表示需要中断，这都是shouldParkAfterFailedAcquire()方法的功劳
只要不是尾节点，那么其他的节点状态都是SIGNAL，因为只有节点状态是SIGNAL，才会返回true，这也是shouldParkAfterFailedAcquire()方法的功劳

最后如果acquireQueued()方法中出现了异常，则会调用cancelAcquire()方法来取消节点。

selfInterrupt()方法

最后再看看selfInterrupt()方法：

static void selfInterrupt() {Thread.currentThread().interrupt();}

这个线程没能获取到同步状态，同时acquireQueued()方法返回true，那么就会调用selfInterrupt()方法来设置当前线程的中断状态。

acquire()方法流程图

总结

看完源码分析，做到大致熟悉，然后以代码为切入口理解流程图即可。