[Java 병행 프로그래밍 실전] ---"J.U.C": AQS 분석(二): 자물쇠 획득, 방출

전편 블로그에서 AQS를 조금 소개했는데, 다음은 AQS의 획득과 잠금 해제에 주목해 보겠습니다.

AQS 잠금 장치 획득

AQS에는 다음과 같은 몇 가지 방법이 있습니다.
acquire (int arg): 단독 모드로 대상을 가져오고 중단을 무시합니다.
acquireInterruptibly (int arg): 단독 모드로 대상을 가져오고, 중단되면 중단합니다.
acquireShared (int arg): 공유 모드로 대상을 가져오고 중단을 무시합니다.
acquireSharedInterruptibly (int arg) 는 공유 모드에서 대상을 가져오고, 중단되면 중단합니다.
tryAcquire(int arg): 단독 모드에서 객체 상태를 가져오려고 합니다.
try Acquire Nanos (int arg, long nanos Timeout): 단독 모드로 대상을 가져오려고 시도합니다. 중단되면 중단되고 시간 초과가 되면 실패합니다.
tryAcquireShared(int arg): 공유 모드에서 객체 상태를 가져오려고 합니다.
try Acquire Shared Nanos (int arg, long nanos Timeout): 공유 모드로 대상을 가져오려고 시도합니다. 중단되면 중단되고 시간 초과가 되면 실패합니다.
lock의 경우.lock () 는 최종적으로 AQS의 acquire () 방법을 호출합니다. Semaphore.acquire()는 결국 AQS의 acquireSharedInterruptibly () 메서드를 호출합니다. 여기서 acquire() 소스 코드는 다음과 같습니다.

public final void acquire(int arg) {
        if (!tryAcquire(arg) &&
            acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))
            selfInterrupt();
    }

tryAcquire: 자물쇠를 가져오려고 시도하십시오. 성공하면 자물쇠 상태를 설정하고true를 되돌려줍니다. 그렇지 않으면false를 되돌려줍니다.
addWaiter: 현재 스레드를 CLH 대기열 대기열 끝에 추가합니다.
acquireQueued: 현재 라인은 공평성 원칙에 따라 자물쇠를 가져올 때까지 차단 대기합니다.현재 라인을 되돌려줍니다. 기다리는 동안 중단된 적이 있습니까?
selfInterrupt: 중단이 발생합니다.
기본 프로세스는 다음과 같습니다.
1. 우선 라인에서 자물쇠를 가져오려고 시도합니다. 성공하면 바로 되돌아오고, 성공하지 못하면 Node 노드를 새로 만들고 CLH 대기열에 추가합니다.tryAcquire는 잠금을 가져오려고 시도하고 addWaiter는 새 노드를 생성하여 CLH 대기열에 추가합니다.그 중에서tryAcquire, AQS는 실현을 제공하지 않았다. 이것은 단지 하나의 이상을 던졌을 뿐이고 구체적인 실현은 각 자물쇠가 스스로 실현해야 한다.

protected boolean tryAcquire(int arg) {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }

addWaiter 뒤에 설명되어 있습니다.
2. acquireQueued의 주요 기능은 이 노드에 따라 CLH 대기열의 두결점을 찾고 자물쇠를 가져와 걸어야 하는지 판단하고 걸어야 하는지 여부를 되돌려주는 것이다.다음과 같습니다.

final boolean acquireQueued(final Node node, int arg) {
        try {
            boolean interrupted = false;
            for (;;) {
                final Node p = node.predecessor();
                if (p == head && tryAcquire(arg)) {
                    setHead(node);
                    p.next = null; // help GCreturn interrupted;
                }
                if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&
                    parkAndCheckInterrupt())
                    interrupted = true;
            }
        } catch (RuntimeException ex) {
            cancelAcquire(node);
            throw ex;
        }
    }

acquireQueued () 내부에서tryAcquire () 를 호출해서 자물쇠를 가져옵니다.더 자세한 내용은 [Java 병렬 프로그래밍 실전] - – "J.U.C":ReentrantLock의 2lock 방법 분석
selfInterrupt: 중단이 발생합니다.acquireQueued () 에서 현재 라인이 중단된 경우, 중단이 필요합니다.

private static void selfInterrupt() {
    Thread.currentThread().interrupt();
}

AQS 잠금 해제

AQS 잠금 해제 방법은 주로 다음과 같습니다.
release (int arg): 단독 모드로 대상을 방출합니다.
releaseShared(int arg): 공유 모드로 객체 해제
try Release (int arg): 단독 모드의 방출을 반영하기 위해 상태를 설정하려고 합니다.
try ReleaseShared (int arg): 공유 모드의 방출을 반영하기 위해 상태를 설정하려고 합니다.
잠금을 해제하는 것은 잠금을 가져오는 것보다 간단합니다. 주요 절차는 다음과 같습니다.
코드는 다음과 같습니다(release().

public final boolean release(int arg) {
        if (tryRelease(arg)) {
            Node h = head;
            if (h != null && h.waitStatus != 0)
                unparkSuccessor(h);
            return true;
        }
        return false;
    }

tryeRelease (): 자물쇠를 풀려고 시도했지만 AQS도 마찬가지로 실현을 제공하지 않았다. 구체적인 실현 방법은 하위 클래스가 자체적으로 실현해야 하기 때문에 AQS는 단지 하나의 이상을 던졌을 뿐이다.

protected boolean tryRelease(int arg) {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }

unparkSuccessor: 노드를 깨우는 데 사용합니다.더 많이, 참조: [Java 병렬 프로그래밍 실전] - "J.U.C":Reentrant Lock의 3unlock 방법 분석
 
참조 자료:
1. JAVA 병렬 프로그래밍 학습 노트의 AQS 원본 분석(획득 및 방출)