AQS 的作用

 ReentrantLock、Semaphore、CountDownLatch、ReentrantReadWriteLock 等类具有的 协作（同步）功能，底层都是一个共同的基类 AQS。
 AQS 是一个用于构建锁、同步器、协作工具类的工具类（框架）。有了 AQS 以后，更多的协作工具类都可以很方便得被编写出来。
 一句话总结：有了 AQS，构建线程协作类就容易多了。

Semaphore 和 AQS 的关系

 Semaphore 内部有一个 Sync 类， Sync 类继承了 AQS。

如果没有 AQS

• 每个协作工具自己实现一些功能：（这些功能都是通用的）

1* 同步状态的原子性管理（例如：CountDownLatch 计数器）
2* 线程的阻塞与解除阻塞
3* 队列的管理

• 在并发场景下，自己正确且高效实现这些内容，是相当有难度的，所以我们用 AQS 来帮我们把这些脏活累活都搞定，我们只关注业务逻辑就行了。甚至我们可以利用 AQS 自定义一个线程协作类。

AQS 的重要性、地位

 AbstactQueuedSynchronizer 是 Doug Lea 写的，从 JDK1.5 加入的一个基于 FIFO 等待队列实现的一个用于实现同步器的基础框架，我们用 IDE 看 AQS 的实现类，可以发现实现类有以下这些：

AQS 内部原理解析

 AQS 最核心的就是三大部分：

1* state 
2* 控制线程抢锁和配合的 FIFO 队列
3* 期望协作工具类去实现的获取/释放等重要方法

state
 state 的具体含义，会根据具体实现类的不同而不同，比如在 Semaphore 里，它表示 “剩余的许可证的数量”，而在 CountDownLatch 里，它表示 “还需要倒数的数量”。
 state 是 volatile 修饰的，会被并发地修改，所以所有修改 state 的方法都需要保证线程安全，比如 getState、setState 以及 compareAndSetState 操作来读取和更新这个状态。这些方法都依赖于 j.u.c.atomic 包的支持。

控制线程抢锁和配合的 FIFO 队列
 该队列用来存放 “等待的线程”，AQS 就是一个 “排队管理器”，当多个线程争用同一把锁时，必须有排队机制将那些没能拿到锁的线程串在一起。当锁释放时，锁管理器就会挑选一个合适的线程来占有这个刚刚释放的锁。
 AQS 会维护一个等待的线程队列，把线程都放到这个队列里，队列是双向链表的数据结构。

期望协作工具类去实现的获取/释放等重要方法
 这里的获取和释放的方法， 是利用 AQS 的协作工具类里最重要的方法，是由协作类自己去实现的，并且含义个各不相同。

• 获取方法：依赖于 state 变量 (不同类不同含义)，经常会阻塞（比如获取不到锁的时候）
• 释放方法：释放操作不会被阻塞。

AQS 用法

1. 写一个类，想好协作逻辑，实现获取/释放方法。
2. 内部写一个 Sync 类继承 AbstractQueuedSynchronizer
3. 根据是否独占，重写 tryAcquire/tryRelease 或者 tryAcquireShared(int acquires)/tryReleaseShared(int releases) 等方法，在获取/释放方法中调用 AQS 的 acquire/release 或者 Shared 方法。

利用 AQS 实现简化版 CountDownLatch

&emsp；只有一个门栓，1 到 0。简化版的 CountDownLatch。

示例：用 AQS 实现一个简单的线程协作器

 1import java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer;
 2
 3/**
 4 * 描述：     自己用AQS实现一个简单的线程协作器
 5 */
 6public class OneShotLatch {
 7
 8    private final Sync sync = new Sync();
 9
10    //release
11    public void signal() {
12        sync.releaseShared(0);
13    }
14
15    //acquire
16    public void await() {
17        sync.acquireShared(0);
18    }
19
20    private class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {
21
22        /**
23         * 门栓值 1 代表 已打开     获取锁成功                > 0
24         * 门栓值 0 代表 未打开     获取锁失败 进入阻塞队列    < 0
25         * @param arg
26         * @return
27         */
28        @Override
29        protected int tryAcquireShared(int arg) {
30            return (getState() == 1) ? 1 : -1;
31        }
32
33        /**
34         *  true 代表  唤醒锁 setState(1);
35         * @param arg
36         * @return
37         */
38        @Override
39        protected boolean tryReleaseShared(int arg) {
40           setState(1);
41           return true;
42        }
43    }
44
45
46    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
47        OneShotLatch oneShotLatch = new OneShotLatch();
48        for (int i = 0; i < 10; i++) {
49            new Thread(new Runnable() {
50                @Override
51                public void run() {
52                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"尝试获取latch，获取失败那就等待");
53                    oneShotLatch.await();
54                    System.out.println("开闸放行"+Thread.currentThread().getName()+"继续运行");
55                }
56            }).start();
57        }
58        Thread.sleep(5000);
59        oneShotLatch.signal();
60
61        new Thread(new Runnable() {
62            @Override
63            public void run() {
64                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"尝试获取latch，获取失败那就等待");
65                oneShotLatch.await();
66                System.out.println("开闸放行"+Thread.currentThread().getName()+"继续运行");
67            }
68        }).start();
69    }
70}

 1Thread-0尝试获取latch，获取失败那就等待
 2Thread-4尝试获取latch，获取失败那就等待
 3Thread-3尝试获取latch，获取失败那就等待
 4Thread-2尝试获取latch，获取失败那就等待
 5Thread-1尝试获取latch，获取失败那就等待
 6Thread-7尝试获取latch，获取失败那就等待
 7Thread-6尝试获取latch，获取失败那就等待
 8Thread-5尝试获取latch，获取失败那就等待
 9Thread-9尝试获取latch，获取失败那就等待
10Thread-8尝试获取latch，获取失败那就等待
11开闸放行Thread-0继续运行
12开闸放行Thread-3继续运行
13开闸放行Thread-7继续运行
14开闸放行Thread-4继续运行
15开闸放行Thread-9继续运行
16开闸放行Thread-5继续运行
17开闸放行Thread-6继续运行
18开闸放行Thread-1继续运行
19开闸放行Thread-2继续运行
20开闸放行Thread-8继续运行
21Thread-10尝试获取latch，获取失败那就等待
22开闸放行Thread-10继续运行