看一下AbstractQueuedSynchronizer(以下简称AQS)的子类就可以知道，J.U.C中宣传的封装良好的同步工具类Semaphore、CountDownLatch、ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock、FutureTask等虽然各自都有不同特征，但是其内部的实现都与AQS分不开。所以分析AQS的实现原理对其余显示锁或则同步工具类的理解很重要。

这一篇blog主要分析AQS的实现中的重要属性和内部类。尤其是对于ReentrantLock和ReentrantReadWriteLock，其lock()方法和unlock()方法的实现最终都是由AQS同步器实现的，由此可见分析AQS类的重要性可见一斑。

在AQS中，我们先看属性远比看方法来的更加容易理解这个类的作用。首先看AQS类的主要属性：

//等待队列的头指针
private transient volatile Node head;
//等待队列的尾指针
private transient volatile Node tail;
//同步器的状态位，注意这里state是声明了volatile，保证了可视性
private volatile int state;

注释其实已经告诉我们了，Node类型的 head 和 tail 是一个FIFO的wait queue；一个int类型的状态位state。到这里也能猜到AQS对外呈现（或者说声明）的主要行为就是由一个状态位和一个有序队列来配合完成。

state属性

对于state状态的管理，在AQS中只通过三个方法来实现：

java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.getState();

java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.setState(int);

java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.compareAndSetState(int, int);

前面两个函数其实就是get和set方法。第三个函数其实是通过Unsafe类实现CAS设置状态值，CAS+volatile 保证了state变量的线程安全。

Node结点

前面还提到了同步器的实现还依赖于一个FIFO的队列。队列中的元素Node就是保存着线程引用和线程状态的容器，每个线程对同步器的访问，都可以看做是队列中的一个节点。Node类的源码不多，我直接全部粘贴出来：

static final class Node {

    static final Node SHARED = new Node();

    static final Node EXCLUSIVE = null;

    static final int CANCELLED =  1;

    static final int SIGNAL    = -1;

    static final int CONDITION = -2;

    static final int PROPAGATE = -3;

    volatile int waitStatus;

    volatile Node prev;

    volatile Node next;

    volatile Thread thread;

    Node nextWaiter;

    final boolean isShared() {
        return nextWaiter == SHARED;
    }

    final Node predecessor() throws NullPointerException {
        Node p = prev;
        if (p == null)
            throw new NullPointerException();
        else
            return p;
    }
    /** 构造器 */
    Node() {    // Used to establish initial head or SHARED marker
    }
    /** 构造器 */
    Node(Thread thread, Node mode) {     // Used by addWaiter
        this.nextWaiter = mode;
        this.thread = thread;
    }
    /** 构造器 */
    Node(Thread thread, int waitStatus) { // Used by Condition
        this.waitStatus = waitStatus;
        this.thread = thread;
    }
}

Node类主要有5个属性：

volatile int waitStatus;//
volatile Node prev;//
volatile Node next;//
volatile Thread thread;//
Node nextWaiter;//

以上五个成员变量主要负责保存该节点的线程引用，同步等待队列（以下简称sync队列）的前驱和后继节点，同时也包括了同步状态。

对这5个变量的解释如下：

节点成为sync队列和condition队列构建的基础，在同步器中就包含了sync队列。同步器拥有三个成员变量：sync队列的头结点head、sync队列的尾节点tail和状态state。对于锁的获取，请求形成节点，将其挂载在尾部，而锁资源的转移（释放再获取）是从头部开始向后进行。对于同步器维护的状态state，多个线程对其的获取将会产生一个链式的结构。

重要函数的源码解析

获取锁相关函数

acquire(int arg);//以独占模式获取对象，忽略中断。
acquireInterruptibly(int arg);//以独占模式获取对象，如果被中断则中止。
acquireShared(int arg);//以共享模式获取对象，忽略中断。
acquireSharedInterruptibly(int arg);//以共享模式获取对象，如果被中断则中止。

tryAcquire(int arg);//试图在独占模式下获取对象状态。
tryAcquireNanos(int arg, long nanosTimeout);//试图以独占模式获取对象，如果被中断则中止，如果到了给定超时时间，则会失败。
tryAcquireShared(int arg);//试图在共享模式下获取对象状态。
tryAcquireSharedNanos(int arg, long nanosTimeout);//试图以共享模式获取对象，如果被中断则中止，如果到了给定超时时间，则会失败。

释放锁相关函数

release(int arg);//以独占模式释放对象。
releaseShared(int arg);//以共享模式释放对象

tryRelease(int arg);//试图设置状态来反映独占模式下的一个释放。
tryReleaseShared(int arg);//试图设置状态来反映共享模式下的一个释放。