锁

CAS，CompareAndSwap，即比较并交换。Douglea大神在同步组件中大量使用CAS技术鬼斧神工地实现了Java多线程的并发操作。整个AQS同步组件、Atomic原子类操作等等都是以CAS实现的，甚至ConcurrentHashMap在1.8的版本中也调整为了CAS+Synchronized。可以说CAS是整个JUC的基石。CAS分析在CAS中有三个参数：内存值V、旧的预期值A、要更新的值B，当且仅当内存值V的值等于旧的预期值A时才会将内存值V的值修改为B，否则什么都不干。其伪代码如下：if(this.value==A){this.value=Breturntrue;}else{r

此篇博客所有源码均来自JDK1.8在没有Lock之前，我们使用synchronized来控制同步，配合Object的wait()、notify()系列方法可以实现等待/通知模式。在JavaSE5后，Java提供了Lock接口，相对于Synchronized而言，Lock提供了条件Condition，对线程的等待、唤醒操作更加详细和灵活。下图是Condition与Object的监视器方法的对比（摘自《Java并发编程的艺术》）：Condition提供了一系列的方法来对阻塞和唤醒线程：await()：造成当前线程在接到信号或被中断之前一直处于等待状态。await(longtime,TimeUnit

此篇博客所有源码均来自JDK1.8重入锁ReentrantLock是排他锁，排他锁在同一时刻仅有一个线程可以进行访问，但是在大多数场景下，大部分时间都是提供读服务，而写服务占有的时间较少。然而读服务不存在数据竞争问题，如果一个线程在读时禁止其他线程读势必会导致性能降低。所以就提供了读写锁。读写锁维护着一对锁，一个读锁和一个写锁。通过分离读锁和写锁，使得并发性比一般的排他锁有了较大的提升：在同一时间可以允许多个读线程同时访问，但是在写线程访问时，所有读线程和写线程都会被阻塞。读写锁的主要特性：公平性：支持公平性和非公平性。重入性：支持重入。读写锁最多支持65535个递归写入锁和65535个递归读

此篇博客所有源码均来自JDK1.8ReentrantLock，可重入锁，是一种递归无阻塞的同步机制。它可以等同于synchronized的使用，但是ReentrantLock提供了比synchronized更强大、灵活的锁机制，可以减少死锁发生的概率。API介绍如下：一个可重入的互斥锁定Lock，它具有与使用synchronized方法和语句所访问的隐式监视器锁定相同的一些基本行为和语义，但功能更强大。ReentrantLock将由最近成功获得锁定，并且还没有释放该锁定的线程所拥有。当锁定没有被另一个线程所拥有时，调用lock的线程将成功获取该锁定并返回。如果当前线程已经拥有该锁定，此方法将立

在线程获取同步状态时如果获取失败，则加入CLH同步队列，通过通过自旋的方式不断获取同步状态，但是在自旋的过程中则需要判断当前线程是否需要阻塞，其主要方法在acquireQueued()：if(shouldParkAfterFailedAcquire(p,node)&&parkAndCheckInterrupt())interrupted=true;通过这段代码我们可以看到，在获取同步状态失败后，线程并不是立马进行阻塞，需要检查该线程的状态，检查状态的方法为shouldParkAfterFailedAcquire(Nodepred,Nodenode)方法，该方法主要靠前驱节点判断

在前面提到过，AQS是构建Java同步组件的基础，我们期待它能够成为实现大部分同步需求的基础。AQS的设计模式采用的模板方法模式，子类通过继承的方式，实现它的抽象方法来管理同步状态，对于子类而言它并没有太多的活要做，AQS提供了大量的模板方法来实现同步，主要是分为三类：独占式获取和释放同步状态、共享式获取和释放同步状态、查询同步队列中的等待线程情况。自定义子类使用AQS提供的模板方法就可以实现自己的同步语义。独占式独占式，同一时刻仅有一个线程持有同步状态。独占式同步状态获取acquire(intarg)方法为AQS提供的模板方法，该方法为独占式获取同步状态，但是该方法对中断不敏感，也就是说由于

在上篇博客【死磕Java并发】-----J.U.C之AQS：AQS简介中提到了AQS内部维护着一个FIFO队列，该队列就是CLH同步队列。CLH同步队列是一个FIFO双向队列，AQS依赖它来完成同步状态的管理，当前线程如果获取同步状态失败时，AQS则会将当前线程已经等待状态等信息构造成一个节点（Node）并将其加入到CLH同步队列，同时会阻塞当前线程，当同步状态释放时，会把首节点唤醒（公平锁），使其再次尝试获取同步状态。在CLH同步队列中，一个节点表示一个线程，它保存着线程的引用（thread）、状态（waitStatus）、前驱节点（prev）、后继节点（next），其定义如下：static

Java的内置锁一直都是备受争议的，在JDK1.6之前，synchronized这个重量级锁其性能一直都是较为低下，虽然在1.6后，进行大量的锁优化策略（【死磕Java并发】-----深入分析synchronized的实现原理）,但是与Lock相比synchronized还是存在一些缺陷的：虽然synchronized提供了便捷性的隐式获取锁释放锁机制（基于JVM机制），但是它却缺少了获取锁与释放锁的可操作性，可中断、超时获取锁，且它为独占式在高并发场景下性能大打折扣。在介绍Lock之前，我们需要先熟悉一个非常重要的组件，掌握了该组件JUC包下面很多问题都不在是问题了。该组件就是AQS。AQS