面经策

说说 AQS 吧？ ​

  • 标签：Java并发、Java

🏛 业务架构师 ​

AQS（AbstractQueuedSynchronizer）是 J.U.C 的地基：一个 volatile int state + 一条 CLH 变体的 FIFO 等待队列，加锁就是 CAS 改 state，失败就封装成节点入队、park 挂起；释放时唤醒队头继任者。ReentrantLock、Semaphore、CountDownLatch、读写锁全是基于它实现——换的是 state 的语义，不换的是队列骨架。

业务视角我讲"怎么按业务语义选对 AQS 工具"，这才是日常用得上的：

  • CountDownLatch（一次性倒计时）：并行调多个下游后聚合——详情页同时取商品、库存、优惠券三个服务，await 等齐再返回，P99 从串行 600ms 变并行 200ms。注意它不可重置，"发起-等待"一次性场景专用；
  • CyclicBarrier（可重置栅栏）：多线程分段计算、到齐后统一汇总再下一轮——批处理分片计算用得上；
  • Semaphore（配额）：限制并发名额——调用昂贵第三方（按并发计费的风控接口）限 10 个并发，保护配额即保护成本；连接池限流同思路；
  • ReentrantReadWriteLock：读多写少的本地缓存（配置表、字典表），读并行写互斥。

两条纪律：优先用这些"标准件"而不是手写 wait/notify（正确性难保证、易错且难维护）；等待要带超时（tryAcquire 带 timeout），挂死线程的排查成本远高于多写一行超时参数。

一句话：AQS 是引擎，工具类是按业务语义造好的车——业务工程师选车，不必造引擎，但要懂每辆车适合什么路。

🏗 系统架构师 ​

AQS（AbstractQueuedSynchronizer）是 J.U.C 的同步器骨架，ReentrantLock、Semaphore、CountDownLatch、线程池的 Worker 全构建在它上面。我从三要素讲：

  • state（volatile int）：同步状态的唯一载体，语义由子类定义——ReentrantLock 里是重入次数，Semaphore 是剩余许可，CountDownLatch 是未完成的计数；
  • CLH 变体等待队列：获取失败的线程封装成 Node 入双向队列（FIFO），Node 的 waitStatus 马丁级精简（SIGNAL/CANCELLED/CONDITION），线程在此 park 挂起；
  • 模板方法模式：子类只需实现 tryAcquire/tryRelease（独占）或 tryAcquireShared/tryReleaseShared（共享），排队、阻塞、唤醒、取消的复杂逻辑全部由 AQS 骨架承担——这是"不变与变化分离"的教科书设计。

核心流程（以非公平锁为例）：lock → CAS 修改 state（先插队尝试）→ 失败入队 → 前驱是 head 再尝试 → 仍失败 park；释放时 unpark 队列后继。公平与非公平的差异只是获取时是否检查队列中有前驱——非公平吞吞吐（减少唤醒延迟），公平保序防饥饿。

我的实践应用：基于 AQS 做过"并发数受限的任务分发器"和读写分离锁；面试更深的一层是理解它和 Morton 条件、LockSupport 的协作，这是读 J.U.C 源码的钥匙。

💻 全栈开发专家 ​

AQS（AbstractQueuedSynchronizer）= JUC 的锁/同步器骨架，一句话：一个 volatile int state + 一条 CLH 变体的 FIFO 等待队列。

三大件：

  1. state：同步语义的载体。ReentrantLock 里 state=重入次数；Semaphore 里=剩余许可；CountDownLatch 里=未完成计数。对 state 的修改都是 CAS。
  2. 等待队列：获取失败的线程封装成 Node 入队，LockSupport.park() 挂起；前驱释放时 unpark 唤醒后继。Node 里 waitStatus 维持唤醒链。
  3. 模板方法：AQS 骨架管排队/挂起/唤醒（acquire/release），怎么算"获取成功"交给子类：
java
// 独占式获取的骨架流程
public final void acquire(int arg) {
    if (!tryAcquire(arg) &&                    // ① 子类实现：CAS state
        acquireQueued(node, arg))              // ② 失败入队 park
        selfInterrupt();
}

子类实现就两个方法：tryAcquire/tryRelease（独占）或 tryAcquireShared（共享）。

基于 AQS 的全家桶：ReentrantLock（公平=先排队，非公平=先抢后排队，吞吐优先非公平）、Semaphore、CountDownLatch（共享式，state 减到 0 唤醒所有）、CyclicBarrier（ReentrantLock+Condition 实现）、线程池 Worker 也继承 AQS（防中断时重入）。

手写过的例子：一个不允许并发的"互斥执行器"只需 30 行 tryAcquire/tryRelease——理解 AQS 后，JUC 一半的类就通了。