【Java并发编程实战】----- AQS(四)：CLH同步队列
在 【Java并发编程实战】—–“J.U.C”：CLH队列锁 提过，AQS里面的CLH队列是CLH同步锁的一种变形。其主要从两方面进行了改造：节点的结构与节点等待机制。在结构上引入了头结点和尾节点，他们分别指向队列的头和尾，尝试获取锁、入队列、释放锁等实现都与头尾节点相关，并且每个节点都引入前驱节点和后后续节点的引用；在等待机制上由原来的自旋改成阻塞唤醒。其结构如下：
知道其结构了，我们再看看他的实现。在线程获取锁时会调用AQS的acquire()方法，该方法第一次尝试获取锁如果失败，会将该线程加入到CLH队列中：
public final void acquire(int arg) { if (!tryAcquire(arg) && acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg)) selfInterrupt(); } addWaiter：
private Node addWaiter(Node mode) { Node node = new Node(Thread.currentThread(), mode); Node pred = tail; if (pred != null) { node.prev = pred; if (compareAndSetTail(pred, node)) { pred.next = node; return node; } } enq(node); return node; } 这是addWaiter()的实现，在厘清这段代码之前我们要先看一个更重要的东东，Node,CLH队列的节点。其源码如下：
static final class Node { /** 线程已被取消 */ static final int CANCELLED = 1; /** 当前线程的后继线程需要被unpark(唤醒) */ static final int SIGNAL = -1; /** 线程(处在Condition休眠状态)在等待Condition唤醒 */ static final int CONDITION = -2; /** 共享锁 */ static final Node SHARED = new Node(); /** 独占锁 */ static final Node EXCLUSIVE = null; volatile int waitStatus; /** 前继节点 */ volatile Node prev; /** 后继节点 */ volatile Node next; volatile Thread thread; Node nextWaiter; final boolean isShared() { return nextWaiter == SHARED; } /** 获取前继节点 */ final Node predecessor() throws NullPointerException { Node p = prev; if (p == null) throw new NullPointerException(); else return p; } /** * 三个构造函数 */ Node() { } Node(Thread thread, Node mode) { this.nextWaiter = mode; this.thread = thread; } Node(Thread thread, int waitStatus) { this.waitStatus = waitStatus; this.thread = thread; } } 在这个源代码中有三个值（CANCELLED、SIGNAL、CONDITION）要特别注意，前面提到过CLH队列的节点都有一个状态位，该状态位与线程状态密切相关：
CANCELLED = 1：因为超时或者中断，节点会被设置为取消状态，被取消的节点时不会参与到竞争中的，他会一直保持取消状态不会转变为其他状态；
SIGNAL = -1：其后继节点已经被阻塞了，到时需要进行唤醒操作；
CONDITION = -2：表示这个结点在条件队列中，因为等待某个条件而被阻塞；
0：新建节点一般都为0。
入列
在线程尝试获取锁的时候，如果失败了需要将该线程加入到CLH队列，入列中的主要流程是：tail执行新建node，然后将node的后继节点指向旧tail值。注意在这个过程中有一个CAS操作，采用自旋方式直到成功为止。其代码如下：
for(;;){ Node t = tail; node.prev = t; if (compareAndSetTail(t, node)) { t.next = node; return t; } } 其实这段代码在enq()方法中存在。
出列
当线程是否锁时，需要进行“出列”，出列的主要工作则是唤醒其后继节点（一般来说就是head节点），让所有线程有序地进行下去：
Node h = head; if (h != null && h.waitStatus != 0) unparkSuccessor(h); return true;
取消
线程因为超时或者中断涉及到取消的操作，如果某个节点被取消了，那个该节点就不会参与到锁竞争当中，它会等待GC回收。取消的主要过程是将取消状态的节点移除掉，移除的过程还是比较简单的。先将其状态设置为CANCELLED,然后将其前驱节点的pred执行其后继节点，当然这个过程仍然会是一个CAS操作：
node.waitStatus = Node.CANCELLED; Node pred = node.prev; Node predNext = pred.next; Node next = node.next;
挂起
我们了解了AQS的CLH队列相比原始的CLH队列锁，它采用了一种变形操作，将自旋机制改为阻塞机制。当前线程将首先检测是否为头结点且尝试获取锁，如果当前节点为头结点并成功获取锁则直接返回，当前线程不进入阻塞，否则将当前线程阻塞：
for (;;) { if (node.prev == head) if(尝试获取锁成功){ head=node; node.next=null; return; } 阻塞线程 } 参考
1、 Java并发框架——AQS阻塞队列管理（二）
2、 Java并发框架——AQS阻塞队列管理（三）
正文到此结束
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