我們仔細分析一下AQS是如何維護阻塞隊列的，在獨占方式獲取資源的時候，是怎么將競爭鎖失敗的線程丟到阻塞隊列中的呢？

我們看看acquire方法，這里首先會調用子類實現的tryAcquire方法嘗試修改state，修改失敗的話，說明線程競爭鎖失敗，于是會走到后面的這個條件；

這個addWaiter方法就是將當前線程封裝成一個Node.EXCLUSIVE類型的節點，然后丟到阻塞隊列中；

第一次還沒有阻塞隊列的時候，會到enq方法里面，我們仔細看看enq方法

enq()方法中，我們在第一次進入這個方法的時候，下面圖一所示，tail和head都指向null；

第一次循環，到首先會到圖二，然后判斷t所指向的節點是不是null，如果是的話，就用CAS更新節點，這個CAS我們可以看作：頭節點head為null，我們把head節點更新為一個哨兵節點（哨兵節點就是new Node()），再將tail也指向head，就是圖三了

第二次for循環：走到上面的else語句，將新節點的前一個節點設置為哨兵節點；

然后就是CAS更新節點，這里CAS的意思：如果最后的節點tail指向的和t是一樣的，那么就將tail指向node節點

最后再將t的下一個節點設置為node，下圖所示，就ok了

什么是條件變量呢？我們在開始介紹AQS的時候，還有一個內部類沒有說，就是ConditionObject，還記得前面說過的Unsafe中的park和unpark方法嗎？而這個ConditionObject就對這兩個方法進行了一次封裝，await()和signal()方法，但是更靈活，可以創建多個條件變量，每個條件變量維護一個條件隊列（就是一個單向鏈表，可以看到Node這個內部類中個屬性是nextWaiter）；

注意：每一個條件變量里面都維護了一個條件隊列

舉個例子，如下所示；

package com.example.demo.study;import java.util.concurrent.locks.Condition;import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;public class Study0201 { public static void main(String[] args) throws InterruptedException {// 創建鎖對象ReentrantLock lock = new ReentrantLock();// 創建條件變量Condition condition = lock.newCondition();// 以下創建兩個線程，里面都會獲取鎖和釋放鎖Thread thread1 = new Thread(() -> { lock.lock(); try {System.out.println('await begin');// 注意，這里調用條件變量的await方法，當前線程就會丟到condition條件變量中的條件隊列中阻塞condition.await();System.out.println('await end'); } catch (InterruptedException e) {// } finally {lock.unlock(); }});Thread thread2 = new Thread(() -> { lock.lock(); try {System.out.println('signal begin');// 喚醒被condition變量內部隊列中的某個線程condition.signal();System.out.println('signal end'); } finally {lock.unlock(); }});thread1.start();Thread.sleep(500);thread2.start(); }}

還可以創建多個條件變量，如下所示，每一個條件變量都維護了一個條件隊列：

package com.example.demo.study;import java.util.concurrent.locks.Condition;import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;public class Study0201 { public static void main(String[] args) throws InterruptedException {// 創建鎖對象ReentrantLock lock = new ReentrantLock();// 創建條件變量1Condition condition1 = lock.newCondition();//條件變量2Condition condition2 = lock.newCondition();// 以下創建兩個線程，里面都會獲取鎖和釋放鎖Thread thread1 = new Thread(() -> { lock.lock(); try {System.out.println('await begin');//1condition1.await();System.out.println('await end');//5System.out.println('condition2---signal---start');//6condition2.signal();System.out.println('condition2---signal---endend');//7 } catch (InterruptedException e) {// } finally {lock.unlock(); }});Thread thread2 = new Thread(() -> { lock.lock(); try {System.out.println('signal begin');//2condition1.signal();System.out.println('signal end');//3System.out.println('condition2---await---start');//4condition2.await();System.out.println('condition2---await---end');//8 } catch (InterruptedException e) {// } finally {lock.unlock(); }});thread1.start();Thread.sleep(500);thread2.start(); }}

我們看看上面的獲取條件變量的方式Condition condition1 = lock.newCondition()，我們打開newCondition方法，最后就是創建一個ConditionObject實例；這個類是AQS的內部類，通過這個類可以訪問AQS內部的屬性和方法；

注意：在調用await方法和signal方法之前，必須要先獲取鎖

然后我們再看看條件變量的await方法，下圖所示，我們可以進入到addConditionWaiter()方法內部看看：

public final void await() throws InterruptedException { if (Thread.interrupted())throw new InterruptedException(); //新建一個Node.CONDITION節點放到條件隊列最后面 Node node = addConditionWaiter(); //釋放當前線程獲取的鎖 int savedState = fullyRelease(node); int interruptMode = 0; //調用park()方法阻塞掛起當前線程 while (!isOnSyncQueue(node)) {LockSupport.park(this);if ((interruptMode = checkInterruptWhileWaiting(node)) != 0) break; } if (acquireQueued(node, savedState) && interruptMode != THROW_IE)interruptMode = REINTERRUPT; if (node.nextWaiter != null) // clean up if cancelledunlinkCancelledWaiters(); if (interruptMode != 0)reportInterruptAfterWait(interruptMode);}

private Node addConditionWaiter() { Node t = lastWaiter; //第一次進來，這個lastWaiter是null，即t = null,不會進入到這個if語句 if (t != null && t.waitStatus != Node.CONDITION) {unlinkCancelledWaiters();t = lastWaiter; } //創建一個Node.CONDITION類型的節點，然后下面這個if中就是將第一個節點firstWaiter和最后一個節點都指向這個新創建的節點 Node node = new Node(Thread.currentThread(), Node.CONDITION); if (t == null)firstWaiter = node; elset.nextWaiter = node; lastWaiter = node; return node;}

順便在看看signal方法：

public final void signal() { if (!isHeldExclusively())throw new IllegalMonitorStateException(); //條件隊列移除第一個節點，然后把這個節點丟到阻塞隊列中，然后激活這個線程 Node first = firstWaiter; if (first != null)doSignal(first);}

我們想一想在AQS中阻塞隊列和條件隊列有什么關系啊？

1.當多個線程調用lock.lock()方法的時候，只有一個線程獲取到可鎖，其他的線程都會被轉為Node節點丟到AQS的阻塞隊列中，并做CAS自旋獲取鎖；

2.當獲取到鎖的線程對應的條件變量的await()方法被調用的時候，該線程就會釋放鎖，并把當前線程轉為Node節點放到條件變量對應的條件隊列中；

3.這個時候AQS的阻塞隊列中又會有一個節點中的線程能得到鎖了，如果這個線程又恰巧調用了對應條件變量的await()方法時，又會重復2的步驟，然后阻塞隊列中又會有一個節點中的線程獲得鎖

4.然后，又有一個線程調用了條件變量的signal()或者signalAll()方法，就會把條件隊列中一個或者所有的節點都移動到AQS阻塞隊列中，然后調用unpark方法進行授權，就等著獲得鎖了；

一個鎖對應一個阻塞隊列，但是對應多個條件變量，每一個條件變量對應一個條件隊列；其中，這兩種隊列中存放的都是Node節點，Node節點中封裝了線程及其狀態

到此這篇關于Java面試必備之AQS阻塞隊列和條件隊列的文章就介紹到這了,更多相關AQS阻塞隊列和條件隊列內容請搜索好吧啦網以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持好吧啦網！