虽然synchronized提供了便捷性的隐式获取锁释放锁机制(基于JVM机制)，但是它却缺少了获取锁与释放锁的可操作性，可中断、超时获取锁，且它为独占式在高并发场景下性能大打折扣。而ASQ,队列同步器是构建锁或者其他同步组件的基础框架(如ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock、Semaphore等)

1.AQS简介

AQS的主要使用方式是继承，子类通过继承同步器并实现它的抽象方法来管理同步状态。

AQS解决了实现同步器时涉及当的大量细节问题，例如获取同步状态、FIFO同步队列。基于AQS来构建同步器可以带来很多好处。它不仅能够极大地减少实现工作，而且也不必处理在多个位置上发生的竞争问题。

在基于AQS构建的同步器中，只能在一个时刻发生阻塞，从而降低上下文切换的开销，提高了吞吐量。同时在设计AQS时充分考虑了可伸缩行，因此J.U.C中所有基于AQS构建的同步器均可以获得这个优势。

AQS使用一个int类型的成员变量state来表示同步状态，当state>0时表示已经获取了锁，当state = 0时表示释放了锁。它提供了三个方法(getState()、setState(int newState)、compareAndSetState(int expect,int update))来对同步状态state进行操作，当然AQS可以确保对state的操作是安全的。

AQS通过内置的FIFO同步队列来完成资源获取线程的排队工作，如果当前线程获取同步状态失败(锁)时，AQS则会将当前线程以及等待状态等信息构造成一个节点(Node)并将其加入同步队列，同时会阻塞当前线程，当同步状态释放时，则会把节点中的线程唤醒，使其再次尝试获取同步状态。

2.CLH同步队列

CLH同步队列是一个FIFO双向队列，AQS依赖它来完成同步状态的管理，当前线程如果获取同步状态失败时，AQS则会将当前线程已经等待状态等信息构造成一个节点(Node)并将其加入到CLH同步队列，同时会阻塞当前线程，当同步状态释放时，会把首节点唤醒(公平锁)，使其再次尝试获取同步状态。

一个节点表示一个线程，它保存着线程的引用(thread)、状态(waitStatus)、前驱节点(prev)、后继节点(next)

3.同步状态获取与释放

AQS的设计模式采用的模板方法模式，子类通过继承的方式，实现它的抽象方法来管理同步状态，对于子类而言它并没有太多的活要做，AQS提供了大量的模板方法来实现同步，主要是分为三类：独占式获取和释放同步状态、共享式获取和释放同步状态、查询同步队列中的等待线程情况。自定义子类使用AQS提供的模板方法就可以实现自己的同步语义。

当前线程(Node)进入同步队列后，就会进入一个自旋的过程，每个节点都会自省地观察，当条件满足，获取到同步状态后，就可以从这个自旋过程中退出，否则会一直执行下去。

共享式与独占式的最主要区别在于同一时刻独占式只能有一个线程获取同步状态，而共享式在同一时刻可以有多个线程获取同步状态。例如读操作可以有多个线程同时进行，而写操作同一时刻只能有一个线程进行写操作，其他操作都会被阻塞。

4.阻塞和唤醒线程

在线程获取同步状态时如果获取失败，则加入CLH同步队列，通过通过自旋的方式不断获取同步状态，但是在自旋的过程中则需要判断当前线程是否需要阻塞。其方法是通过该线程的前驱结点判断当前节点是否需要被阻塞。如判断需要被阻塞，则再查看该线程的中断状态，如未被中断，则继续自旋，直到获取同步状态。如已被中断，则设置中断标志为true。

当线程释放同步状态后，则需要唤醒该线程的后继节点。