AQS
1.什么是AQS
AQS（AbstractQueuedSynchronizer），即队列同步器，它是构建锁或者其他同步组件的基础框架，如ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock、Semaphore，CountDownLatch等。 AQS是一个抽象类，主要是通过继承方式使用，本身没有实现任何接口，仅仅是定义了同步状态的获取和释放的方法。AQS解决了实现同步器的大量细节问题，例如获取同步状态，FIFO队列，入队和出队。自定义同步器在实现时候只需要实现共享资源state的获取和释放即可，至于获取资源失败入队/唤醒出队等，AQS在顶层已经定义好了。
2.AQS的两种功能
从使用层面来说，AQS功能分为两种：独占和共享
- 独占锁，每次只能一个线程持有锁，比如ReentrantLock就是独占锁
- 共享锁，允许多个线程持有锁，并发访问共享资源，比如ReentrantReadWriteLock
- 共享锁和独占锁的释放有一定区别，前面部分是一致的，先判断头结点是不是signal状态，如果是则唤醒头节点的下一个节点，并将该节点设置为头结点。而共享锁不一样，某个节点被设置为head之后，如果它的后继节点是shared状态，那么会尝试使用doReleaseShared方法尝试唤醒节点，实现共享状态的传播。
3.AQS内部实现
AQS是依赖内部的同步队列实现，也就是FIFO双向队列，如果当前线程竞争锁失败，那么AQS会把当前线程以及等待状态封装成一个Node节点加入到同步队列中，同时阻塞该线程，当同步状态释放时，会把首节点唤醒，使其再次尝试获取同步状态。
AQS队列内部维护的是一个双向链表，这种结构每个数据都有两个指针，分别指向直接的的前驱节点和后继节点，当线程抢占锁失败时候，会封装成Node加入到AQS中去。
AQS 核心思想是，如果被请求的共享资源空闲，则将当前请求资源的线程设置为有效的工作线程，并且将共享资源设置为锁定状态。如果被请求的共享资源被占用，那么就需要一套线程阻塞等待以及被唤醒时锁分配的机制，这个机制 AQS 是用 CLH 队列锁 实现的，即将暂时获取不到锁的线程加入到队列中。
CLH(Craig,Landin,and Hagersten) 队列是一个虚拟的双向队列（虚拟的双向队列即不存在队列实例，仅存在结点之间的关联关系）。AQS 是将每条请求共享资源的线程封装成一个 CLH 锁队列的一个结点（Node）来实现锁的分配。在 CLH 同步队列中，一个节点表示一个线程，它保存着线程的引用（thread）、 当前节点在队列中的状态（waitStatus）、前驱节点（prev）、后继节点（next）。
CLH 队列结构如下图所示：
在同步队列中，一个节点表示一个线程，他保存这线程的引用ThreadId，状态（watiStatus）,前驱结点（pre），后继节点（next），其数据结构如下：
4.acquire方法流程总结
- 首先通过子类判断是否获取了锁，如果获取了就什么也不干。tryAcquire
- 如果没有获取锁、通过线程创建节点加入同步队列的队尾。addWaiter
- 当线程在同步队列中不断的通过自旋去获取同步状态，如果获取了锁，就把其设为同步队列中的头节点，否则在同步队列中不停的自旋等待获取同步状态 acquireQueued,shouldParkAfterFailedAcquire(Node pre,Node node),parkAndCheckInterrupt()
- 如果在获取同步状态的过程中被中断过最后自行调用interrupted方法进行中断操作
5.AQS 底层使用了模板方法模式，你能说出几个需要重写的方法吗？
使用者继承 AbstractQueuedSynchronizer 并重写指定的方法。将 AQS 组合在自定义同步组件的实现中，并调用其模板方法，而这些模板方法会调用使用者重写的方法。
- isHeldExclusively() ：该线程是否正在独占资源。只有用到 condition 才需要去实现它。
- tryAcquire(int) ：独占方式。尝试获取资源，成功则返回 true，失败则返回 false。
- tryRelease(int) ：独占方式。尝试释放资源，成功则返回 true，失败则返回 false。
- tryAcquireShared(int) ：共享方式。尝试获取资源。负数表示失败；0 表示成功，但没有剩余可用资源；正数表示成功，且有剩余资源。
- tryReleaseShared(int) ：共享方式。尝试释放资源，成功则返回 true，失败则返回 false。
6.总结
总结的来说：线程获取锁，如果获取了锁就保存当前获得锁的线程，如果没获取就创造一个节点通过compareAndSetTail(CAS操作)操作的方式将创建的节点加入同步队列的尾部，在同步队列中的节点通过自旋的操作不断去获取同步状态【当然由于FIFO先进先出的特性】等待时间越长就越先被唤醒。当头节点释放同步状态的时候，首先查看是否存在后继节点，如果存在就唤醒自己的后继节点，如果不存在就获取等待时间最长的符合条件的线程。