🇨🇳 中文回答：

AQS 是 AbstractQueuedSynchronizer 的缩写，是 Java java.util.concurrent 包中的一个非常核心的同步框架基础类，简称 AQS。

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AQS 详解

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1. AQS 的作用

• AQS 是一个用于构建锁和同步器的基础框架，简化了并发同步工具的开发。
• 它通过一个先进先出（FIFO）的等待队列来管理线程的阻塞和唤醒。
• Java 中很多同步器都是基于 AQS 实现的，比如：ReentrantLock、Semaphore、CountDownLatch、ReentrantReadWriteLock 等。

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2. AQS 的核心结构

• 状态（state）变量：表示同步状态，一般用 int 类型。具体含义由子类定义，比如锁的占用次数。
• 等待队列（CLH 队列）：内部维护一个 FIFO 队列，管理所有等待线程。

• 独占模式和共享模式：

  • 独占模式（exclusive）：只有一个线程能占用资源（如 ReentrantLock）。
  • 共享模式（shared）：多个线程可以共享资源（如 Semaphore、CountDownLatch）。

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3. AQS 的工作原理

• 当线程请求资源时，尝试通过 tryAcquire 或 tryAcquireShared 方法获取资源。

  protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
            final Thread current = Thread.currentThread();
            int c = getState();
            if (c == 0) {
                if (!hasQueuedPredecessors() &&
                    compareAndSetState(0, acquires)) {
                    setExclusiveOwnerThread(current);
                    return true;
                }
            }
            else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {
                int nextc = c + acquires;
                if (nextc < 0)
                    throw new Error("Maximum lock count exceeded");
                setState(nextc);
                return true;
            }
            return false;
        } 
  

• 获取失败时，将当前线程包装成节点加入等待队列，线程阻塞等待。
• 释放资源时，调用 release 或 releaseShared 方法唤醒等待队列中的线程。

protected final boolean tryRelease(int releases) {
            int c = getState() - releases;
            if (Thread.currentThread() != getExclusiveOwnerThread())
                throw new IllegalMonitorStateException();
            boolean free = false;
            if (c == 0) {
                free = true;
                setExclusiveOwnerThread(null);
            }
            setState(c);
            return free;
        }

• AQS 通过 CAS 操作 修改 state 状态，保证线程安全。

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4. AQS 的重要方法

方法名	说明
tryAcquire(int arg)	独占模式下尝试获取资源，子类实现
tryRelease(int arg)	独占模式下释放资源，子类实现
tryAcquireShared(int)	共享模式下尝试获取资源，子类实现
tryReleaseShared(int)	共享模式下释放资源，子类实现
acquire(int)	独占模式下获取资源，含阻塞等待
release(int)	独占模式下释放资源，唤醒等待线程
acquireShared(int)	共享模式下获取资源
releaseShared(int)	共享模式下释放资源

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5. 简单示意图

线程请求资源
     │
     ├─> 尝试获取资源（tryAcquire/tryAcquireShared）
     │      │
     │      ├─> 成功：直接执行
     │      └─> 失败：加入等待队列，阻塞线程
     │
线程释放资源（release/releaseShared）
     │
     └─> 唤醒等待队列中的线程

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6. 应用示例

• ReentrantLock 使用 AQS 的独占模式管理锁的获取和释放。
• Semaphore 使用共享模式管理许可数量。
• CountDownLatch 使用共享模式管理计数器。

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