aqs底层由volatile int state和双向同步队列构成，state由子类定义语义并用cas操作，同步队列以head/tail node实现clh变体，通过模板方法acquire/release封装排队与唤醒逻辑。

Java 中 AQS 的底层架构，核心就两根支柱：一个 volatile int state 和一条 双向链表构成的同步队列。它不提供具体业务逻辑，而是把“排队、阻塞、唤醒、状态流转”这些通用动作封装好，让 ReentrantLock、Semaphore 等工具只专注定义“资源怎么算被占用”——也就是 state 的含义。

state：统一的资源状态抽象

state 是 AQS 的灵魂变量，用 volatile 修饰，保证多线程下的可见性。它的值本身没有固定语义，全由子类解释：

• 在 ReentrantLock 中，state 表示当前锁的重入次数（0=无锁，1=已上锁，2=重入一次）
• 在 Semaphore 中，state 表示剩余可用许可证数量
• 在 CountDownLatch 中，state 表示还需 await 的倒计数值

所有对 state 的修改都通过 CAS（compareAndSetState）完成，确保并发安全。AQS 提供 getState()、setState()、compareAndSetState() 三个基础操作，子类不能绕过它们直接读写 state。

同步队列：CLH 变体的双向等待链表

AQS 并不使用 Java 集合类实现队列，而是维护 head 和 tail 两个 volatile Node 引用，构建出一个虚拟的双向链表。每个等待线程都被封装为一个 Node 节点，节点含关键字段：

• thread：指向等待的线程
• waitStatus：节点状态（如 SIGNAL=-1 表示后继需唤醒，CANCELLED=1 表示线程已中断或超时取消）
• prev / next：前后节点指针，构成双向链表

线程获取锁失败时，会调用 addWaiter() 将自己构造成 Node，并用 CAS 原子地插入队列尾部；释放锁后，AQS 从 head 开始找第一个 waitStatus 合适的后继节点，用 LockSupport.unpark() 唤醒它。

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模板方法：子类只需实现资源语义判断

AQS 是典型的模板方法模式。它把加锁流程固化为 acquire() 方法：

1. 先调 tryAcquire() —— 子类实现，决定“这次能不能拿走资源”
2. 拿不到就 addWaiter() 入队 + acquireQueued() 自旋等待
3. 自旋中只在前驱是 head 时才再次尝试 tryAcquire()

同理，release() 流程也由 tryRelease() + unparkSuccessor() 组成。子类真正要写的，往往只是几行关于 state 比较和更新的逻辑，其余调度全部交给 AQS。

公平性差异藏在 tryAcquire 的第一道门里

公平锁与非公平锁的区别，不在队列结构，而在于 tryAcquire() 的实现时机：

• 非公平锁：一上来就直接 CAS 尝试抢锁（可能插队），失败再进队列
• 公平锁：先查队列是否为空或自己是不是队首，只有满足才去 CAS 抢锁，否则直接入队

也就是说，“是否排队”这个决策发生在获取锁的最前端，而不是在队列操作环节。这也是为什么非公平锁吞吐更高——它给了新线程一次“免排队直通”的机会。

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