AQS是Java并发包中构建锁和同步器的核心框架，通过state状态管理、FIFO等待队列及线程阻塞/唤醒机制，支持自定义独占/共享同步逻辑；需继承并重写tryAcquire/tryRelease等模板方法。
AQS（AbstractQueuedSynchronizer）是 Java 并发包中构建锁和同步器的核心基础框架。它不直接提供锁，而是通过 状态管理、等待队列 和 线程阻塞/唤醒机制，让你能以统一、安全的方式实现自定义同步逻辑。实现一个自定义锁，关键在于继承 AQS 并重写其模板方法，再将这些能力封装成符合 Lock 接口的 API。
理解 AQS 的核心设计思路
AQS 内部维护一个 volatile int state（表示同步状态，比如可重入锁的持有次数）、一个 FIFO 等待队列（存储被阻塞的线程节点），以及一套原子操作来安全地修改 state 和管理队列。
你不需要手动操作队列或 CAS 细节，只需聚焦两个核心方法：
- tryAcquire(int arg)：独占式获取同步状态（如 lock() 调用时）。返回 true 表示成功获取锁，false 表示失败（会自动入队等待）；
- tryRelease(int arg)：独占式释放同步状态（如 unlock() 调用时）。返回 true 表示完全释放（state 归零），false 表示还有剩余持有；
其他如共享模式（tryAcquireShared / tryReleaseShared）、中断响应、超时等，按需实现。
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手写一个简单的不可重入独占锁
下面是一个基于 AQS 实现的最简自定义锁（类似 synchronized 语义，但不可重入）：
public class SimpleLock implements Lock {
private static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {
// 尝试获取锁：state == 0 才能设置为 1
protected boolean tryAcquire(int acquires) {
if (compareAndSetState(0, 1)) {
setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
return true;
}
return false;
}
// 尝试释放锁：必须是当前持有线程，且 state == 1
protected boolean tryRelease(int releases) {
if (getState() == 0) throw new IllegalMonitorStateException();
if (getExclusiveOwnerThread() != Thread.currentThread()) {
return false;
}
setState(0);
setExclusiveOwnerThread(null);
return true;
}
}
private final Sync sync = new Sync();
public void lock() {
sync.acquire(1); // 调用 AQS 的 acquire，内部会调用 tryAcquire
}
public void unlock() {
sync.release(1); // 调用 AQS 的 release，内部会调用 tryRelease
}
// 其他 Lock 方法（如 newCondition、tryLock、lockInterruptibly）可按需补全
}
注意：acquire() 和 release() 是 AQS 提供的模板方法，它们已帮你处理了「失败则入队」「唤醒后重试」「中断检查」等复杂逻辑——你只管定义“什么算拿到锁”和“什么算释放完”。
支持可重入的关键改造点
若要升级为可重入锁（如 ReentrantLock），需在 AQS state 上承载「重入次数」，并记录持有线程：
- tryAcquire：如果当前线程已持有锁，就 state++；否则尝试从 0 → 1；
- tryRelease：state--，仅当 state 减到 0 时才真正释放，并清空 owner 线程；
- 务必用
getExclusiveOwnerThread() == Thread.currentThread()判断是否为重入，不能只看 state > 0；
这也是 ReentrantLock 内部的实现本质——AQS 不限制 state 含义，你可以把它当作计数器、信号量值、甚至位掩码。
实用建议与常见陷阱
-
state 修改必须用 CAS 或 volatile 语义：AQS 的
compareAndSetState、setState、getState已封装好，不要直接赋值； - tryAcquire / tryRelease 必须是无锁、快速失败的：不能在其中加锁、阻塞或耗时操作，否则破坏 AQS 队列调度逻辑；
- 子类 Sync 应设为 static：避免持外部类引用导致内存泄漏；
-
Lock 接口的 lockInterruptibly、tryLock(long, TimeUnit) 等方法，背后分别调用 AQS 的
acquireInterruptibly和tryAcquireNanos，需确保你的 tryAcquire 支持中断语义（例如检查 Thread.interrupted()）；
不复杂但容易忽略：AQS 是“同步器骨架”，不是“锁成品”。它的力量在于把并发控制中最难的部分（队列管理、线程调度、状态一致性）抽离出来，让你专注定义业务层面的同步规则。
