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双向等待队列及CAS+LockSupport实现线程阻塞/唤醒，需继承并重写tryAcquire、tryRelease等模板方法来定义同步语义。
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（state）、等待队列 和 线程阻塞/唤醒机制，让你能安全、高效地实现自定义同步语义。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 类型的 state 字段，代表同步状态（如：0 表示未加锁，1 表示已加锁，可扩展为可重入次数或共享资源数）。所有争抢资源的线程会被构造成 Node 节点，按 FIFO 顺序插入到一个双向同步队列中。当线程获取 state 失败时，AQS 会将其挂起；当持有线程释放 state 后，会唤醒队列头节点的线程尝试获取。
你不需要手动操作队列或调度线程——AQS 已用 CAS + LockSupport 封装好底层细节。你只需专注定义：
- 什么情况下“获取成功”（tryAcquire）
- 什么情况下“释放成功”（tryRelease）
- 是否支持共享模式（如读写锁中的读锁）
实现独占式自定义锁（以不可重入锁为例）
下面是一个最简但完整的独占锁实现：
// 步骤 1：定义内部同步器，继承 AQS
static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {
// 尝试获取独占锁：state == 0 才能 CAS 设置为 1
protected boolean tryAcquire(int acquires) {
if (compareAndSetState(0, 1)) {
setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
return true;
}
return false;
}
<pre class="brush:php;toolbar:false;">// 尝试释放独占锁：必须是当前持有线程，且 state 设为 0
protected boolean tryRelease(int releases) {
if (getState() == 0) throw new IllegalMonitorStateException();
setExclusiveOwnerThread(null);
setState(0);
return true;
}}
// 步骤 2：实现 Lock 接口，委托给 Sync
public class SimpleLock implements Lock {
private final Sync sync = new Sync();
<pre class="brush:php;toolbar:false;">public void lock() {
sync.acquire(1); // 调用 AQS 的 acquire，内部调用 tryAcquire
}
public void unlock() {
sync.release(1); // 调用 AQS 的 release，内部调用 tryRelease
}
// 其他方法（lockInterruptibly、tryLock、newCondition 等）按需实现}
注意：
- acquire(1) 是 AQS 提供的模板方法：先调 tryAcquire，失败则入队、阻塞，被唤醒后重试
- release(1) 也是模板方法：调 tryRelease 成功后，自动唤醒队列中下一个等待线程
- 不需要手动处理线程中断、超时、条件队列等复杂逻辑——AQS 已内置支持（只要重写对应方法）
进阶：支持可重入、公平性与中断响应
真实场景中，通常还需增强功能：
- 可重入：在 tryAcquire 中判断当前线程是否已持有锁，若是则 state += acquires（如 +1），同时记录重入次数
- 公平锁：重写 tryAcquire 前，先检查同步队列是否有前驱节点（!hasQueuedPredecessors()），有则直接返回 false，让新线程排队
- 响应中断：使用 lockInterruptibly() 而非 lock()，它调用的是 AQS 的 acquireInterruptibly()，会在阻塞中响应 Thread.interrupted()
- 超时获取：使用 tryLock(long, TimeUnit)，背后是 tryAcquireNanos()，支持纳秒级超时控制
为什么不要直接 new AQS？必须继承并重写方法
AQS 构造函数是 protected，且所有核心方法（tryAcquire/tryRelease 等）都是 final 或 protected abstract。这是强制的设计约束：AQS 不允许你绕过它的同步流程，必须通过子类明确声明“什么算获取成功”。这种模板方法模式确保了状态变更、队列管理、线程调度三者严格耦合，避免并发错误。
换句话说：AQS 是骨架，你填的是“业务规则”；它管调度，你定语义。
Java免费学习笔记：立即使用
解锁 Java 大师之旅：从入门到精通的终极指南
