AQS

一、AQS 初相识

在 Java 并发编程的广阔领域中，AbstractQueuedSynchronizer（AQS）宛如一颗璀璨的明珠，占据着举足轻重的地位。它是 Java 并发包（java.util.concurrent，简称 JUC）中的核心基础框架，许多强大的并发工具类如 ReentrantLock、Semaphore、CountDownLatch 等，其底层实现都深深依赖于 AQS。毫不夸张地说，AQS 是理解 Java 并发编程底层原理的关键所在，掌握了 AQS，就如同拿到了一把开启并发编程高级特性大门的钥匙。

想象一下，在多线程编程的世界里，各个线程就像一个个忙碌的工人，它们共同操作着共享资源，就如同工人一起使用工厂里的工具设备。而 AQS 就像是这个工厂里的资源调度员，它负责管理这些共享资源的访问权限，协调各个线程的工作顺序，确保整个并发操作的高效与安全。当多个线程同时竞争同一个共享资源时，AQS 能够有条不紊地安排它们排队等待，在资源可用时，再按照一定的规则唤醒等待的线程，让它们有机会获取资源并继续执行任务。

二、AQS 核心剖析

（一）数据结构

AQS 的核心数据结构是一个双向队列，也被称为 CLH 队列（Craig、Landin 和 Hagersten 发明的一种基于双向链表数据结构的队列的变种）。这个队列就像是一条有序的队伍，用于存储等待获取同步状态的线程。队列中的每一个元素都是一个 Node 节点，每个 Node 节点都包含了丰富的信息，它不仅记录了线程的相关信息，还维护着前驱节点（prev）和后继节点（next）的引用，就像排队时人们前后相互关联一样。

在 AQS 中，双向队列的头节点（head）和尾节点（tail）是非常重要的。当一个线程尝试获取同步状态失败时，它会被封装成一个 Node 节点，并加入到这个双向队列的尾部。例如，在一个多线程访问共享资源的场景中，多个线程同时调用 ReentrantLock 的 lock () 方法来获取锁，如果此时锁已经被其他线程持有，那么这些获取锁失败的线程就会依次进入双向队列等待。

Node 节点还有一个关键的属性 ——waitStatus，它表示节点的等待状态，取值有以下几种：

CANCELLED（值为 1）：表示当前节点的线程已被取消，通常是由于等待超时或者被中断。比如，一个线程在等待获取锁的过程中，设置了超时时间，当超过这个时间还未获取到锁时，该线程对应的 Node 节点就会被标记为 CANCELLED 状态。

SIGNAL（值为 -1）：意味着后继节点的线程需要被唤醒。当一个节点的前驱节点释放同步状态时，会检查自己的后继节点是否处于 SIGNAL 状态，如果是，则会唤醒后继节点的线程。

CONDITION（值为 -2）：表明当前节点正在等待在某个条件（Condition）上。当线程调用 Condition 的 await () 方法时，该线程对应的 Node 节点会进入等待状态，并被标记为 CONDITION。

PROPAGATE（值为 -3）：主要用于共享模式下，指示后续的获取操作应该无条件地继续传播。在共享模式下，当一个线程释放资源时，如果发现有 PROPAGATE 状态的节点，就会继续唤醒后续的共享节点。

（二）资源共享模式

AQS 支持两种资源共享模式：独占模式（Exclusive）和共享模式（Share）。这两种模式就像是两种不同的资源分配策略，适应不同的并发场景需求。

独占模式下，同一时刻只有一个线程能够获取到同步状态，就像一把钥匙只能打开一扇门，一个线程拿到了这把钥匙，其他线程就只能等待。ReentrantLock 就是典型的独占模式的应用，当一个线程调用 ReentrantLock 的 lock () 方法获取到锁后，其他线程再调用 lock () 方法时就会获取失败，只能进入等待队列，直到持有锁的线程调用 unlock () 方法释放锁。

而共享模式允许多个线程同时获取同步状态，比如一个公共的阅览室，只要有足够的座位（资源），多个读者（线程）就可以同时进入阅读。Semaphore（信号量）是共享模式的代表，它通过控制许可证（permit）的数量来限制同时访问资源的线程数量。当一个线程调用 Semaphore 的 acquire () 方法获取许可证时，如果当前许可证数量大于 0，该线程就可以获取到许可证并继续执行，同时许可证数量减 1；如果许可证数量为 0，线程则会进入等待队列，直到有其他线程调用 release () 方法释放许可证。

（三）核心方法解读

acquire(int arg)：这是 AQS 中用于获取独占式同步状态的核心方法。它首先会调用自定义同步器实现的 tryAcquire (int arg) 方法尝试获取同步状态，如果获取成功，方法直接返回，就像一个人尝试打开一扇门，如果门没锁（同步状态可用），他就可以直接进入。如果 tryAcquire (int arg) 方法返回失败，说明同步状态已被其他线程占有，此时会将当前线程封装成一个 Node 节点，并通过 addWaiter (Node.EXCLUSIVE) 方法将其加入到同步队列的尾部，然后调用 acquireQueued (final Node node, int arg) 方法，使该节点以 “死循环” 的方式不断尝试获取同步状态。在这个过程中，如果获取不到同步状态，节点中的线程就会被阻塞，就像一个人没拿到钥匙，只能在门外排队等待，直到前面的人出来（释放同步状态）。

release(int arg)：该方法用于释放独占式同步状态。它会先调用自定义同步器实现的 tryRelease (int arg) 方法尝试释放同步状态，如果释放成功，即 tryRelease (int arg) 方法返回 true，就会检查同步队列的头节点是否需要唤醒。如果头节点不为空且头节点的 waitStatus 不为 0（表示头节点的后继节点需要被唤醒），则会调用 unparkSuccessor (Node node) 方法唤醒头节点的后继节点中的线程，让其有机会获取同步状态。这就好比一个人从房间里出来（释放锁）后，看看门口排队的人（等待队列中的线程），如果有需要，就叫醒下一个人（唤醒后继线程）让他进来。

tryAcquire(int arg)：这是一个需要自定义同步器实现的方法，用于尝试获取独占式同步状态。在 ReentrantLock 中，非公平锁的 tryAcquire (int acquires) 方法实现如下：首先获取当前线程和同步状态值，如果同步状态为 0，说明没有线程持有锁，此时通过 CAS 操作尝试将同步状态设置为指定值，如果设置成功，则将当前线程设置为独占线程，返回 true，表示获取锁成功；如果同步状态不为 0，且当前线程就是持有锁的线程，说明是重入锁的情况，将同步状态值增加指定值后返回 true；否则返回 false，表示获取锁失败。

tryRelease(int arg)：同样是自定义同步器需要实现的方法，用于尝试释放独占式同步状态。在 ReentrantLock 中，tryRelease (int releases) 方法首先计算释放后的同步状态值，如果当前线程不是持有锁的线程，则抛出异常；如果释放后同步状态值为 0，说明锁已完全释放，将独占线程设置为 null，并返回 true，表示释放锁成功；否则，更新同步状态值并返回 false 。

三、AQS 原理深度解析

（一）同步状态管理

在 AQS 中，同步状态（state）的管理是其核心功能之一。同步状态使用一个volatile修饰的int类型变量来表示，它代表了共享资源的状态。例如，在 ReentrantLock 中，state 为 0 时表示锁未被占用，大于 0 时表示锁已被占用，且数值表示锁被重入的次数。

volatile关键字的作用至关重要，它保证了不同线程对 state 变量的可见性。这意味着当一个线程修改了 state 的值，其他线程能够立即看到这个变化。比如，线程 A 修改了 state 的值，由于volatile的作用，线程 B 在读取 state 时，不会从自己的线程缓存中读取旧值，而是直接从主内存中获取最新的值，从而避免了数据不一致的问题。

为了保证对 state 变量操作的原子性，AQS 使用了 CAS（Compare And Swap）操作。CAS 操作是一种乐观锁机制，它包含三个操作数：内存位置（即要修改的变量地址）、预期原值和新值。当执行 CAS 操作时，只有当内存位置的值与预期原值相等时，才会将内存位置的值更新为新值，否则不做任何操作。以 ReentrantLock 获取锁的过程为例，当一个线程尝试获取锁时，会通过 CAS 操作尝试将 state 从 0 设置为 1，如果此时 state 的值确实为 0（即预期原值与内存位置的值相等），则设置成功，该线程获取到锁；如果 state 的值不为 0，说明锁已被其他线程持有，设置失败，线程获取锁失败。通过这种方式，CAS 操作确保了对 state 变量的修改是原子性的，避免了多线程环境下可能出现的竞态条件。

（二）线程的阻塞与唤醒

AQS 中线程的阻塞与唤醒是通过LockSupport类的park和unpark方法来实现的。park方法用于阻塞当前线程，unpark方法用于唤醒指定的线程。

当一个线程调用park方法时，它会检查自己是否有 “许可”（permit）。如果没有许可，线程就会被阻塞，进入等待状态，直到被其他线程调用unpark方法或者被中断。例如，在 AQS 的同步队列中，当一个线程获取同步状态失败后，会被封装成 Node 节点加入队列，并调用park方法阻塞自己，等待获取同步状态。

unpark方法则是给指定的线程发放一个 “许可” 。如果被唤醒的线程之前调用了park方法处于阻塞状态，那么它在接收到许可后会被唤醒，继续执行后续的代码。而且，unpark方法可以在park方法之前调用，这种情况下，当线程调用park方法时，由于已经有了许可，它不会被阻塞，而是直接继续执行。例如，在 AQS 中，当持有同步状态的线程释放同步状态时，会调用unpark方法唤醒同步队列中的后继线程，让其有机会获取同步状态。

park和unpark方法的实现依赖于底层操作系统的原语。在 Linux 系统下，它们是用的 Posix 线程库 pthread 中的 mutex（互斥量）和 condition（条件变量）来实现的。mutex 和 condition 保护了一个_counter 的变量，当park时，这个变量被设置为 0，线程进入等待状态；当unpark时，这个变量被设置为 1，线程被唤醒。

（三）队列操作机制

AQS 中有两种重要的队列：同步队列（Sync Queue）和条件队列（Condition Queue），它们各自承担着不同的职责，协同工作以实现复杂的并发控制。

同步队列是一个双向链表结构，它的主要作用是管理那些因为获取同步状态失败而被阻塞的线程。当一个线程尝试获取同步状态失败时，它会被封装成一个 Node 节点，并通过addWaiter方法加入到同步队列的尾部。在这个过程中，AQS 会使用 CAS 操作来保证尾节点的更新是线程安全的。例如，多个线程同时尝试加入队列时，只有一个线程能够成功通过 CAS 操作将自己的节点设置为尾节点，其他线程会重新尝试。

队列中的头节点（head）是获取同步状态成功的节点。当持有同步状态的线程释放同步状态时，会调用unparkSuccessor方法唤醒头节点的后继节点（如果存在）中的线程。被唤醒的线程会尝试获取同步状态，如果获取成功，它会将自己设置为头节点，原来的头节点会被释放（其 next 指针置为 null，便于垃圾回收）。这个过程不断循环，确保同步队列中的线程按照顺序有机会获取同步状态。

条件队列则是用于实现Condition接口的等待和通知机制。一个Condition对象对应一个条件队列，它是一个单向链表结构。当线程调用Condition的await方法时，它会释放当前持有的同步状态（如果是独占模式下获取的），并将自己封装成一个 Node 节点加入到条件队列中，然后进入等待状态。

当其他线程调用Condition的signal方法时，会从条件队列中移除一个节点（通常是第一个节点），并将其加入到同步队列中，使其有机会重新获取同步状态。如果调用的是signalAll方法，则会将条件队列中的所有节点都加入到同步队列中。例如，在生产者 - 消费者模型中，当消费者线程调用Condition的await方法时，它会进入条件队列等待，直到生产者线程生产了数据并调用signal方法唤醒它，它才会被转移到同步队列中，尝试获取锁并消费数据。

四、AQS 在 Java 中的经典应用

（一）ReentrantLock

ReentrantLock 是 Java 并发包中常用的可重入锁，它基于 AQS 实现了独占式的锁机制。ReentrantLock 支持公平锁和非公平锁两种模式，这两种模式的实现关键在于对 AQS 中tryAcquire方法的不同实现。

在非公平锁模式下，当一个线程调用lock方法时，首先会尝试通过 CAS 操作直接获取锁，即尝试将同步状态（state）从 0 设置为 1 。如果设置成功，说明该线程获取到了锁，将当前线程设置为独占线程。如果 CAS 操作失败，说明锁已被其他线程持有，此时再调用 AQS 的acquire方法，进入等待队列，等待获取锁。这种模式下，新线程有可能在刚尝试获取锁时就直接获取成功，而不需要像公平锁那样在队列中等待，所以称为非公平。

而公平锁模式下，线程调用lock方法时，不会先尝试直接获取锁，而是直接调用 AQS 的acquire方法，进入等待队列。在tryAcquire方法中，会先检查等待队列中是否有其他线程在等待。如果有，则当前线程必须进入队列尾部等待，只有当等待队列中没有其他线程在等待时，当前线程才会尝试获取锁。这样就保证了线程获取锁的顺序是按照它们进入等待队列的先后顺序，实现了公平性。

ReentrantLock 的可重入性也是基于 AQS 实现的。当一个线程获取到锁后，再次调用lock方法时，由于当前线程已经是独占线程，所以会直接将同步状态（state）的值增加 1，表示锁被重入了一次。在释放锁时，每次调用unlock方法，会将同步状态的值减 1，直到同步状态的值为 0 时，才真正释放锁。例如，在一个递归调用的方法中，使用 ReentrantLock，线程在递归的每一层都可以成功获取锁，而不会出现死锁的情况。

（二）CountDownLatch

CountDownLatch 是一个同步工具类，它允许一个或多个线程等待其他一组线程完成操作后再继续执行。它的实现基于 AQS 的共享模式。

CountDownLatch 内部维护了一个计数器，这个计数器的值在构造函数中初始化，它表示需要等待的线程数量。当一个线程调用await方法时，会调用 AQS 的acquireSharedInterruptibly方法，检查计数器的值。如果计数器的值不为 0，说明还有线程未完成操作，当前线程会被阻塞，进入 AQS 的同步队列等待。

而当其他线程完成操作后，会调用countDown方法，该方法会调用 AQS 的releaseShared方法，将计数器的值减 1 。当计数器的值减为 0 时，表示所有线程都已完成操作，此时会唤醒 AQS 同步队列中等待的所有线程，让它们继续执行后续操作。

比如在一个多线程的计算任务中，主线程需要等待多个子线程完成各自的计算任务后，再汇总结果。这时就可以使用 CountDownLatch，在主线程中调用await方法等待，在每个子线程完成计算后调用countDown方法，当所有子线程都调用了countDown方法后，主线程就会被唤醒，继续执行汇总结果的操作。

（三）Semaphore

Semaphore（信号量）是一种基于 AQS 实现的共享锁，它主要用于控制同时访问特定资源的线程数量。Semaphore 内部维护了一个许可（permit）计数器，这个计数器的值在构造函数中指定，它表示可以同时访问资源的线程数量。

当一个线程调用acquire方法时，会尝试获取一个许可。它会调用 AQS 的acquireSharedInterruptibly方法，在这个过程中，会检查当前许可计数器的值。如果许可计数器的值大于 0，说明有可用的许可，当前线程可以获取到许可，许可计数器的值减 1，线程继续执行。如果许可计数器的值为 0，说明没有可用的许可，当前线程会被阻塞，进入 AQS 的同步队列等待，直到有其他线程释放许可。

当线程调用release方法时，会释放一个许可。它会调用 AQS 的releaseShared方法，将许可计数器的值加 1 。如果此时同步队列中有线程在等待许可，那么会唤醒队列中的一个线程，让它有机会获取许可并继续执行。

例如，在一个数据库连接池的实现中，假设连接池最多允许同时有 10 个线程获取数据库连接。就可以使用 Semaphore，初始化时设置许可计数器的值为 10 。当一个线程需要获取数据库连接时，调用acquire方法获取许可，如果获取成功，就可以获取数据库连接进行操作；当操作完成后，调用release方法释放许可，让其他线程有机会获取连接。通过这种方式，Semaphore 有效地控制了并发访问数据库连接的线程数量，避免了资源的过度竞争和耗尽。

五、自定义同步器实战

（一）场景与需求分析

假设我们正在开发一个多线程的任务调度系统，其中有一个资源池，包含若干个任务处理单元。在同一时刻，只允许固定数量（比如 3 个）的线程同时访问资源池进行任务处理。为了实现这个功能，我们需要一个自定义的同步器来控制线程对资源池的访问，确保不会有超过指定数量的线程同时进入资源池。

（二）实现步骤

继承 AQS：创建一个类，继承自AbstractQueuedSynchronizer。在这个类中，我们将实现同步器的核心逻辑。

重写关键方法：根据我们的需求，需要重写tryAcquireShared和tryReleaseShared方法，因为我们采用的是共享模式，允许多个线程同时访问资源池，但有数量限制。

tryAcquireShared方法：尝试以共享模式获取同步状态。在我们的场景中，就是尝试获取一个任务处理单元的访问权限。如果当前可用的任务处理单元数量大于 0，则获取成功，返回一个大于 0 的值；否则获取失败，返回一个小于 0 的值。

tryReleaseShared方法：尝试以共享模式释放同步状态。当一个线程完成任务处理，离开资源池时，调用这个方法释放任务处理单元的访问权限，将可用的任务处理单元数量加 1 。

（三）代码示例与解析

import java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer;

public class CustomSemaphore {

   // 内部同步器，继承自AQS

   private static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {

       // 构造函数，初始化同步状态（可用资源数量）

       Sync(int permits) {

           setState(permits);

       }

       // 尝试以共享模式获取同步状态

       @Override

       protected int tryAcquireShared(int acquires) {

           for (;;) {

               int available = getState();

               int remaining = available - acquires;

               // 如果剩余资源小于0，获取失败

               if (remaining < 0 || compareAndSetState(available, remaining)) {

                   return remaining;

               }

           }

       }

       // 尝试以共享模式释放同步状态

       @Override

       protected boolean tryReleaseShared(int releases) {

           for (;;) {

               int current = getState();

               int next = current + releases;

               // 使用CAS操作更新同步状态

               if (compareAndSetState(current, next)) {

                   return true;

               }

           }

       }

   }

   // 持有内部同步器实例

   private final Sync sync;

   // 构造函数，初始化自定义信号量

   public CustomSemaphore(int permits) {

       sync = new Sync(permits);

   }

   // 获取一个许可

   public void acquire() throws InterruptedException {

       sync.acquireSharedInterruptibly(1);

   }

   // 释放一个许可

   public void release() {

       sync.releaseShared(1);

   }

   // 测试代码

   public static void main(String\[] args) {

       CustomSemaphore semaphore = new CustomSemaphore(3);

       Runnable task = () -> {

           try {

               semaphore.acquire();

               System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 获取到许可，进入资源池");

               Thread.sleep(2000); // 模拟任务处理

               System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 完成任务，离开资源池");

           } catch (InterruptedException e) {

               e.printStackTrace();

           } finally {

               semaphore.release();

           }

       };

       Thread thread1 = new Thread(task, "Thread-1");

       Thread thread2 = new Thread(task, "Thread-2");

       Thread thread3 = new Thread(task, "Thread-3");

       Thread thread4 = new Thread(task, "Thread-4");

       thread1.start();

       thread2.start();

       thread3.start();

       thread4.start();

   }

}

代码解析：

Sync 类：这是一个继承自AbstractQueuedSynchronizer的内部类，是自定义同步器的核心实现部分。

构造函数：接收一个参数permits，用于初始化同步状态state，表示可用的资源数量。

tryAcquireShared 方法：使用for (;;)无限循环来保证操作的原子性和正确性。首先获取当前的同步状态available，计算获取资源后剩余的资源数量remaining 。如果remaining小于 0，说明资源不足，获取失败，返回remaining；否则，使用compareAndSetState方法尝试更新同步状态，如果更新成功，返回remaining 。如果更新失败，说明在这期间同步状态被其他线程修改了，继续循环尝试。

tryReleaseShared 方法：同样使用无限循环，获取当前的同步状态current，计算释放资源后的同步状态next 。然后使用compareAndSetState方法尝试更新同步状态，如果更新成功，返回true，表示释放成功；如果更新失败，继续循环尝试。

CustomSemaphore 类：这是对外暴露的自定义信号量类。

构造函数：接收一个参数permits，并创建一个Sync实例。

acquire 方法：调用sync.acquireSharedInterruptibly(1)方法，以共享模式获取一个许可，如果获取过程中线程被中断，会抛出InterruptedException异常。

release 方法：调用sync.releaseShared(1)方法，以共享模式释放一个许可。

main 方法：创建一个CustomSemaphore实例，初始许可数量为 3 。然后创建 4 个线程，每个线程尝试获取许可，进入资源池处理任务，处理完成后释放许可。由于许可数量有限，同一时刻最多只有 3 个线程能够获取到许可进入资源池。

六、AQS 的优势与不足

（一）优势

高效的多线程资源管理：AQS 通过使用 CLH 队列和 CAS 操作，实现了高效的多线程资源管理。在高并发场景下，线程获取和释放资源的竞争非常激烈，AQS 能够快速地处理这些竞争，减少线程的阻塞时间，从而提高系统的吞吐量。例如，在一个高并发的电商系统中，多个线程可能同时尝试获取商品库存的锁，如果使用 AQS 实现的锁机制，能够快速地对这些线程进行调度，保证库存操作的线程安全，同时提高系统的响应速度。

灵活的并发控制：支持独占模式和共享模式，使得开发者可以根据不同的业务需求选择合适的并发控制方式。这种灵活性使得 AQS 能够适应各种复杂的并发场景，无论是需要严格的互斥访问，还是允许多个线程同时访问资源，AQS 都能很好地满足需求。比如，在一个多线程的文件读写系统中，对于写操作，可以使用独占模式来保证数据的一致性；对于读操作，可以使用共享模式，允许多个线程同时读取文件，提高系统的并发性能。

可自定义同步组件：开发者可以通过继承 AQS 并实现其抽象方法，轻松地创建自定义的同步组件。这为开发者提供了极大的自由度，能够根据具体的业务逻辑和性能要求，定制出最适合的同步解决方案。例如，在一个分布式系统中，可能需要一个自定义的分布式锁来保证不同节点之间对共享资源的互斥访问，通过继承 AQS，可以方便地实现这样的分布式锁，并且可以根据实际情况优化其性能。

（二）不足

死锁风险：虽然 AQS 本身的设计是为了避免死锁，但在使用 AQS 实现同步器时，如果开发者没有正确地处理锁的获取和释放逻辑，仍然可能导致死锁。比如，在多个线程之间相互持有对方需要的锁，并且都不释放自己的锁时，就会形成死锁。例如，线程 A 持有锁 1，同时请求锁 2；线程 B 持有锁 2，同时请求锁 1，这种情况下就可能发生死锁。

性能问题：在极端情况下，当等待队列中的线程数量非常大时，AQS 可能会出现线程饥饿的问题，导致某些线程长时间无法获取到资源，从而影响系统的整体性能。此外，AQS 中大量使用的 CAS 操作在竞争激烈时，会导致 CPU 开销增大，因为 CAS 操作如果失败，需要不断地重试，这会消耗大量的 CPU 资源。比如，在一个高并发的数据库连接池场景中，如果同时有大量线程请求数据库连接，而连接池的资源有限，AQS 的等待队列可能会积累大量线程，此时就容易出现线程饥饿和 CPU 开销增大的问题。

实现复杂：AQS 的实现和理解相对复杂，需要开发者对多线程编程、CAS 操作、队列数据结构等有深入的理解。对于初学者来说，要正确地使用 AQS 实现自定义同步器可能会有一定的难度，而且在调试基于 AQS 的同步器时，也需要花费更多的时间和精力。例如，在实现一个自定义的同步器时，需要仔细地处理 tryAcquire、tryRelease 等方法的逻辑，以及同步队列的管理，任何一个细节的疏忽都可能导致同步器出现问题。

七、总结与展望

AQS 作为 Java 并发编程中的核心框架，其基于 CLH 队列、CAS 操作和状态管理机制，实现了高效的多线程同步控制。通过深入理解 AQS 的数据结构、资源共享模式和核心方法，我们能够清晰地把握其在各种并发场景下的工作原理。在实际应用中，AQS 为众多并发工具类提供了坚实的基础，使得开发者能够便捷地使用这些工具来解决复杂的多线程问题。

展望未来，随着计算机硬件技术的不断发展和软件应用场景的日益复杂，Java 并发编程面临着更高的性能要求和更复杂的并发挑战。AQS 作为 Java 并发包的核心，也将不断演进和优化。一方面，AQS 可能会在性能优化方面取得更大的突破，进一步减少线程阻塞和唤醒的开销，提高系统在高并发场景下的吞吐量。例如，通过对 CAS 操作的进一步优化，减少 CPU 的空转，提高资源利用率。另一方面，随着分布式系统和大数据处理等领域的快速发展，AQS 有望在分布式环境下发挥更大的作用，实现更高效的分布式同步机制。例如，基于 AQS 开发出更强大的分布式锁，以满足分布式系统中对共享资源的互斥访问需求。对于开发者来说，深入掌握 AQS 的原理和应用，将为应对未来复杂的并发编程挑战提供有力的支持。