深入Java多线程

上篇文章已经对多线程有个初步的认识了，这次我们来看看 Java 的 Lock 锁，主要有以下知识点：

• AQS
• “
• “

在学习 Lock 锁之前，我们先来看看什么是 AQS？

AQS

• AQS 其实就是一个可以给我们实现锁的框架，juc 包中很多可阻塞的类比如ReentrantLock、ReadWriteLock 都是基于 AQS 构建的。
• 内部实现的关键是：先进先出的队列、state 状态
• 在 AQS 中实现了对等待队列的默认实现，子类只要重写部分的代码即可实现(大量用到了模板代码)
• AQS 同时提供了 互斥模式（exclusive）和共享模式（shared）两种不同的同步逻辑。一般情况下，子类只需要根据需求实现其中一种模式，当然也有同时实现两种模式的同步类，如ReadWriteLock。

state 状态

AQS 维护了一个 volatile int 类型的 state 变量，用来表示当前同步状态。
volatile 虽然不能保证操作的原子性，但是保证了当前变量 state 的可见性。

compareAndSetState

compareAndSetState()是原子操作，底层其实是调用系统的 CAS 算法，有关 CAS 可移步：CAS

protected final boolean compareAndSetState(int expect, int update) {return unsafe.compareAndSwapInt(this, stateOffset, expect, update);
   }

Lock

Lock 是一个接口

public interface Lock {void lock();
    void lockInterruptibly() throws InterruptedException;
    boolean tryLock();
    boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException;
    void unlock();
    Condition newCondition();}

• lock()、tryLock()、tryLock(long time, TimeUnit unit)和 lockInterruptibly()是用来获取锁的。
• unLock()方法是用来释放锁的。
• newCondition()方法是创建一个条件对象，用来管理那些得到锁但是不能做有用工作的线程。

ReentrantLock

ReentrantLock，意思是 ”可重入锁“，线程可以重复地获得已经持有的锁。ReentrantLock 是唯一实现了 Lock 接口的类。接下来我们来看看有关源码：

静态内部类

ReentrantLock 实现了三个内部类，分别是Sync、NonfairSync 和 FairSync。

abstract static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer
static final class NonfairSync extends Sync
static final class FairSync extends Sync

这些内部类都是 AQS 的子类，这就印证了我们之前所说的：AQS 是 ReentrantLock 的基础，AQS 是构建锁的框架.

构造器

 public ReentrantLock() {sync = new NonfairSync();
    }
    
 public ReentrantLock(boolean fair) {sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();}        

默认实现的是非公平锁，传入 true 表示使用公平锁。

lock 方法

默认使用非公平锁的 lock 方法

 static final class NonfairSync extends Sync {
        private static final long serialVersionUID = 7316153563782823691L;

     
        final void lock() {if (compareAndSetState(0, 1))// 尝试获取锁
                setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
            else  // 获取失败则调用 AQS 的 acquire 方法
                acquire(1);
        }

参考
Java3y 多线程
Java 技术之 AQS 详解