锁相关:

  • CAS
  • 乐观锁、悲观锁
  • 死锁
  • 公平锁、非公平锁。

零、CAS

CAS:

CAS(Compare And Swap 比较并且替换)是乐观锁的一种实现方式,是一种轻量级锁,JUC 中很多工具类的实现就是基于 CAS 的。

CAS如何实现线程安全?

线程在读取数据时不进行加锁,在准备写回数据时,先去查询原值,操作的时候比较原值是否修改,若未被其他线程修改则写回,若已被修改,则重新执行读取流程。

举例:

现在一个线程要修改数据库的name,修改前先去数据库查name的值,发现name=“张三”,拿到值了,我们准备修改成name=“李四”,在修改之前我们判断一下,原来的name是不是等于“张三”,如果被其他线程修改就会发现name不等于“张三”,我们就不进行操作,如果原来的值还是“张三”,我们就把name修改为“李四”,至此,一个流程就结束了。

Tip:比较+更新 整体是一个原子操作,当然这个流程还是有问题的,我下面会提到。

他是乐观锁的一种实现,就是说认为数据总是不会被更改,我是乐观的仔,每次我都觉得你不会渣我,差不多是这个意思。

存在问题:(可以理解为乐观锁的存在的问题)

  • 要是一直循环,CUP开销是个问题
  • ABA问题
  • 只能保证一个共享变量原子操作的问题
问题1:循环时间长开销大的问题

是因为CAS操作长时间不成功的话,会导致一直自旋,相当于死循环了,CPU的压力会很大。

问题2:ABA
  • 问题3:只能保证一个共享变量的原子操作

CAS操作单个共享变量的时候可以保证原子的操作,多个变量就不行了,JDK 5之后 AtomicReference可以用来保证对象之间的原子性,就可以把多个对象放入CAS中操作。

一、乐观锁与悲观锁

乐观锁与悲观锁:可以类比为生活中的乐观和悲观。

①、悲观锁:

介绍:

总是假设最坏的情况,每次去拿数据的时候都认为别人会修改,所以每次在拿数据的时候都会上锁,这样当别人要拿这个数据就会阻塞,直到它将锁释放(共享资源每次只给一个线程使用,其它线程阻塞,用完后再把资源转让给其它线程)。

传统的关系型数据库里边就用到了很多这种锁机制,比如行锁,表锁等,读锁,写锁等,都是在做操作之前先上锁。Java中synchronized和ReentrantLock等独占锁都是悲观锁的实现。

synchronized是如何保证同一时刻只有一个线程可以进入临界区呢?

synchronized,代表这个方法加锁,相当于不管哪一个线程(例如线程A),运行到这个方法时,都要检查有没有其它线程B(或者C、 D等)正在用这个方法(或者该类的其他同步方法),有的话要等正在使用synchronized方法的线程B(或者C 、D)运行完这个方法后再运行此线程A,没有的话,锁定调用者,然后直接运行。

我分别从他对对象、方法和代码块三方面加锁,去介绍他怎么保证线程安全的:

synchronized 对对象进行加锁,在 JVM 中,对象在内存中分为三块区域:对象头(Header)、实例数据(Instance Data)和对齐填充(Padding)。

  • 对象头:我们以Hotspot虚拟机为例,Hotspot的对象头主要包括两部分数据:Mark Word(标记字段)、Klass Pointer(类型指针)。
    • Mark Word:默认存储对象的HashCode,分代年龄和锁标志位信息。它会根据对象的状态复用自己的存储空间,也就是说在运行期间Mark Word里存储的数据会随着锁标志位的变化而变化。
    • Klass Point:对象指向它的类元数据的指针,虚拟机通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例。

你可以看到在对象头中保存了锁标志位和指向 monitor 对象的起始地址,如下图所示,右侧就是对象对应的 Monitor 对象。

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当 Monitor 被某个线程持有后,就会处于锁定状态,如图中的 Owner 部分,会指向持有 Monitor 对象的线程。

另外 Monitor 中还有两个队列分别是EntryList和WaitList,主要是用来存放进入及等待获取锁的线程。

如果线程进入,则得到当前对象锁,那么别的线程在该类所有对象上的任何操作都不能进行。

总结:(同步方法和同步代码块)

同步方法和同步代码块底层都是通过monitor来实现同步的。

两者的区别:同步方式是通过方法中的access_flags中设置ACC_SYNCHRONIZED标志来实现,同步代码块是通过monitorenter和monitorexit来实现。

我们知道了每个对象都与一个monitor相关联,而monitor可以被线程拥有或释放。

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  • 锁只能升级不能降级

补充:别的同步方式

ReentrantLock

ReentrantLock但是在介绍这玩意之前,我觉得我有必要先介绍AQS(AbstractQueuedSynchronizer)。

AQS:也就是队列同步器,这是实现 ReentrantLock 的基础。

AQS 有一个 state 标记位,值为1 时表示有线程占用,其他线程需要进入到同步队列等待,同步队列是一个双向链表。

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当获得锁的线程需要等待某个条件时,会进入 condition 的等待队列,等待队列可以有多个。

当 condition 条件满足时,线程会从等待队列重新进入同步队列进行获取锁的竞争。

ReentrantLock 就是基于 AQS 实现的,如下图所示,ReentrantLock 内部有公平锁和非公平锁两种实现,差别就在于新来的线程是否比已经在同步队列中的等待线程更早获得锁。

和 ReentrantLock 实现方式类似,Semaphore 也是基于 AQS 的,差别在于 ReentrantLock 是独占锁,Semaphore 是共享锁。

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从图中可以看到,ReentrantLock里面有一个内部类Sync,Sync继承AQS(AbstractQueuedSynchronizer),添加锁和释放锁的大部分操作实际上都是在Sync中实现的。

它有公平锁FairSync和非公平锁NonfairSync两个子类。

ReentrantLock默认使用非公平锁,也可以通过构造器来显示的指定使用公平锁。

②、乐观锁 :

总是假设好的情况,每次去拿数据的时候都认为别人不会修改,所以不上锁,但是在更新的时候会判断一下在此期间别人有没有去更新这个数据,可以使用版本号机制和CAS算法实现

乐观锁适用于多读的应用类型,可以提高吞吐量,像数据库提供的类似于write_condition机制,其实都是提供的乐观锁。在Java中java.util.concurrent.atomic包下面的原子变量类就是使用了乐观锁的一种实现方式CAS实现的。

两种锁的使用场景:

两种锁各有优缺点,乐观锁适用于写比较少的情况下(多读场景),即冲突较少发生的时候,这样可以省去了锁的开销,加大了系统的整个吞吐量。但在多写的情况下,一般经常会发生冲突,这就会导致不断的进行重试反而降低了性能,因此悲观锁适合在多写的场景下。

乐观锁常见的两种实现方式

版本号机制或CAS算法实现乐观锁

1. 版本号机制

在表中增加一个版本号字段,表示数据被修改的次数,当数据被修改时version值就加1。更新前先查一遍获取版本号,再作为更新语句的where条件进行更新,如果在数据获取版本号之后,在更新之前version已经改变了,那么就更新失败,因为更新0条,后台拿到返回值为0,说明出现了并发数据已经被修改了。

举一个简单的例子:

  • 假设数据库中帐户信息表中有一个 version 字段,当前值为 1 ;而当前帐户余额字段( balance )为 $100 。
  • 操作员 A 此时将其读出( version=1 ),并从其帐户余额中扣除 50(50(100-$50 )。
  • 在操作员 A 操作的过程中,操作员B 也读入此用户信息( version=1 ),并从其帐户余额中扣除 20(20(100-$20 )。
  • 操作员 A 完成了修改工作,将数据版本号加1( version=2 ),连同帐户扣除后余额( balance=$50 ),提交至数据库更新,此时由于提交数据版本大于数据库记录当前版本,数据被更新,数据库记录 version 更新为 2 。
  • 操作员 B 完成了操作,也将版本号加1( version=2 )试图向数据库提交数据( balance=$80 ),但此时比对数据库记录版本时发现,操作员 B 提交的数据版本号为 2 ,数据库记录当前版本也为 2 ,不满足 “ 提交版本必须大于记录当前版本才能执行更新 “ 的乐观锁策略,因此,操作员 B 的提交被驳回。
  • 这样,就避免了操作员 B 用基于 version=1 的旧数据修改的结果覆盖操作员A 的操作结果的可能。

2. CAS算法

即Compare And Swap(比较、交换),是乐观锁的一种实现,无锁算法。无锁编程,即不使用锁的情况下实现多线程之间的变量同步,也就是在没有线程被阻塞的情况下实现变量的同步,所以也叫非阻塞同步(Non-blocking Synchronization)。JUC中很多工具类的实现都是基于CAS。

CAS算法涉及到三个操作数:

  1. 需要读写的内存值 V
  2. 要进行比较的值 A
  3. 拟写入的新值 B

当且仅当 V 的值等于 A时,CAS通过原子方式用新值B来更新V的值,否则不会执行任何操作(比较和替换是一个原子操作)。一般情况下是一个自旋操作,即不断的重试。

乐观锁的缺点

ABA 问题是乐观锁一个常见的问题

1、 ABA 问题

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线程1读取到的数据为A;

线程2读到的数据也为A,线程2通过比较发现值是A,没错,可以把数据改成B;

线程3度读到的是B,通过CAS发现是B没错,又把数据改成了A;

最后线程1通过CAS,发现数据为A,也没问题,就把数据改成自己要改的。

  • 即在某一线程1做CAS操作之前,别的线程把数据改了 ,但是在1线程在做CAS时,又有线程把数据改回了最初的数据,线程1不知道。

如果一个变量V初次读取的时候是A值,并且在准备赋值的时候检查到它仍然是A值,那我们就能说明它的值没有被其他线程修改过了吗?很明显是不能的,因为在这段时间它的值可能被改为其他值,然后又改回A,那CAS操作就会误认为它从来没有被修改过。这个问题被称为CAS操作的 “ABA”问题。

JDK 1.5 以后的 AtomicStampedReference 类就提供了此种能力,其中的 compareAndSet 方法就是首先检查当前引用是否等于预期引用,并且当前标志是否等于预期标志,如果全部相等,则以原子方式将该引用和该标志的值设置为给定的更新值。

防止ABA的方法。(版本号,时间戳。)
update table set value = newValue ,vision = vision + 1 where value = #{oldValue} and vision = #{vision} 
# 判断原来的值和版本号是否匹配,中间有别的线程修改,值可能相等,但是版本号100%不一样

2 、循环时间长开销大

自旋CAS(也就是不成功就一直循环执行直到成功)如果长时间不成功,会给CPU带来非常大的执行开销。 如果JVM能支持处理器提供的pause指令那么效率会有一定的提升,pause指令有两个作用,第一它可以延迟流水线执行指令(de-pipeline),使CPU不会消耗过多的执行资源,延迟的时间取决于具体实现的版本,在一些处理器上延迟时间是零。第二它可以避免在退出循环的时候因内存顺序冲突(memory order violation)而引起CPU流水线被清空(CPU pipeline flush),从而提高CPU的执行效率。

3 、只能保证一个共享变量的原子操作

CAS 只对单个共享变量有效,当操作涉及跨多个共享变量时 CAS 无效。但是从 JDK 1.5开始,提供了AtomicReference类来保证引用对象之间的原子性,你可以把多个变量放在一个对象里来进行 CAS 操作。所以我们可以使用锁或者利用AtomicReference类把多个共享变量合并成一个共享变量来操作。

CAS与synchronized的使用情景

简单的来说CAS适用于写比较少的情况下(多读场景,冲突一般较少),synchronized适用于写比较多的情况下(多写场景,冲突一般较多)

对于资源竞争较少(线程冲突较轻)的情况,使用synchronized同步锁进行线程阻塞和唤醒切换以及用户态内核态间的切换操作额外浪费消耗cpu资源;而CAS基于硬件实现,不需要进入内核,不需要切换线程,操作自旋几率较少,因此可以获得更高的性能。

对于资源竞争严重(线程冲突严重)的情况,CAS自旋的概率会比较大,从而浪费更多的CPU资源,效率低于synchronized。

补充:

Java并发编程这个领域中synchronized关键字一直都是元老级的角色,很久之前很多人都会称它为 “重量级锁” 。但是,随着 Java SE 1.6 对 synchronized 进行了各种优化之后,有些情况下它就并不那么重,Java SE 1.6 中为了减少获得锁和释放锁带来的性能消耗而引入的偏向锁和轻量级锁。针对 synchronized 获取锁的方式,JVM 使用了锁升级的优化方式,就是先使用偏向锁优先同一线程再次获取锁,如果失败,就升级为 CAS 轻量级锁,如果失败就会短暂自旋,防止线程被系统挂起。最后如果以上都失败就升级为重量级锁。

二、死锁 :

所谓死锁是指多个线程因竞争资源而造成的一种僵局(互相等待),当处于僵持状态时若无外力作用,将无法继续进行。例:线程A按照先锁定a再锁定b,线程B按照先锁定b再锁定a,在A线程锁定a的同时,B线程锁定b。

死锁产生的条件

(1)互斥条件。进程对所分配到的资源进行排他性使用,即在一段时间内,某资源只能被一个进程占用。如果此时还有其他进程请求该资源,则请求进程只能等待,直至占有该资源的进程用毕释放。 (2)请求和保持条件。进程已经保持了至少一个资源,但又提出了新的资源请求,而该资源已被其他进程占有,此时请求进程被阻塞,但对自己以获得的资源保持不放。 (3)不可抢占条件。进程已获得的资源在未使用完之前不能被抢占,只能在进程使用完时由自己释放。 (4)循环等待条件。在发生死锁时,必然存在一个进程—资源的循环链,即进程集合{P0,P1,P2,P3,…,Pn}中的P0正在等待P1占用的资源,P1正在等待P2占用的资源,… … ,Pn正在等待已被P0占用的资源。

解决死锁的方法:

1、预防死锁: 破坏死锁的四个必要条件中的一个或多个来预防死锁。

  • 资源一次性分配:一次性分配所有资源,这样就不会再有请求了:(破坏请求条件)
  • 只要有一个资源得不到分配,也不给这个进程分配其他的资源:(破坏请保持条件)
  • 可剥夺资源:即当某进程获得了部分资源,但得不到其它资源,则释放已占有的资源(破坏不可剥夺条件)
  • 资源有序分配法:系统给每类资源赋予一个编号,每一个进程按编号递增的顺序请求资源,释放则相反(破坏环路等待条件)

2、避免死锁: 和预防死锁的区别就是,在资源动态分配过程中,用某种方式防止系统进入不安全的状态。

  • a:加锁顺序(线程按照一定的顺序加锁)因为当多个线程需要相同的一些锁,但是按照不同的顺序加锁,死锁就很容易发生。

  • b:加锁时限(线程尝试获取锁的时候加上一定的时限,超过时限则放弃对该锁的请求,并释放自己占有的锁)

3、检测死锁: 首先为每个进程和每个资源指定唯一号码,然后建立资源分配表和进程等待表。 4、解除死锁: 发生死锁后,解脱进程,通常撤销进程,回收资源,再分配给正处于阻塞状态的进程。

三、公平锁与非公平锁

1、公平锁和非公平锁的定义:

公平锁:

公平锁:多个线程按照申请锁的顺序去获得锁,线程会直接进入队列去排队,永远都是队列的第一位才能得到锁。

优点:所有的线程都能得到资源,不会饿死在队列中

缺点:吞吐量会下降很多,队列里面除了第一个线程,其他的线程都会阻塞,cpu唤醒阻塞线程的开销会很大。

非公平锁:

非公平锁:多个线程去获取锁的时候,会直接去尝试获取,获取不到,再去进入等待队列,如果能获取到,就直接获取到锁。

优点:可以减少CPU唤醒线程的开销,整体的吞吐效率会高点,CPU也不必取唤醒所有线程,会减少唤起线程的数量。

缺点:你们可能也发现了,这样可能导致队列中间的线程一直获取不到锁或者长时间获取不到锁,导致饿死

2、具体实现

ReetrantLock默认是非公平锁

使用如下初始化转为公平锁

ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true);

Sync类,是ReentrantLock他本身的一个内部类,他继承了AbstractQueuedSynchronizer,我们在操作锁的大部分操作,都是Sync本身去实现的。

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Sync呢又分别有两个子类:FairSync和NofairSync

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他们子类的名字就可以见名知意了,公平和不公平那又是怎么在代码层面体现的呢?

公平锁:

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你可以看到,他加了一个hasQueuedPredecessors的判断,那他判断里面有些什么玩意呢?

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代码的大概意思也是判断当前的线程是不是位于同步队列的首位,是就是返回true,否就返回false。

上面提了这么多,我想你应该是有所了解了,那一个线程进来ReentrantLock这个渣男是怎么不公平的呢?(默认是非公平锁)

我先画个图,帮助大家了解下细节:

ReentrantLock的Sync继承了AbstractQueuedSynchronizer也就是我们常说的AQS

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他也是ReentrantLock加锁释放锁的核心,大致的内容我之前一期提到了,我就不过多赘述了,他们看看一次加锁的过程吧。

A线程准备进去获取锁,首先判断了一下state状态,发现是0,所以可以CAS成功,并且修改了当前持有锁的线程为自己。

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这个时候B线程也过来了,也是一上来先去判断了一下state状态,发现是1,那就CAS失败了,真晦气,只能乖乖去等待队列,等着唤醒了,先去睡一觉吧。

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A持有久了,也有点腻了,准备释放掉锁,给别的仔一个机会,所以改了state状态,抹掉了持有锁线程的痕迹,准备去叫醒B。

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这个时候有个带绿帽子的仔C过来了,发现state怎么是0啊,果断CAS修改为1,还修改了当前持有锁的线程为自己。

B线程被A叫醒准备去获取锁,发现state居然是1,CAS就失败了,只能失落的继续回去等待队列,路线还不忘骂A渣男,怎么骗自己,欺骗我的感情。

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诺以上就是一个非公平锁的线程,这样的情况就有可能像B这样的线程长时间无法得到资源,优点就是可能有的线程减少了等待时间,提高了利用率。

现在都是默认非公平了,想要公平就得给构造器传值true。

ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true);

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说完非公平,那我也说一下公平的过程吧:

线A现在想要获得锁,先去判断下state,发现也是0,去看了看队列,自己居然是第一位,果断修改了持有线程为自己。

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线程b过来了,去判断一下state,嗯哼?居然是state=1,那cas就失败了呀,所以只能乖乖去排队了。

未命名文件 (https://tva1.sinaimg.cn/large/00831rSTly1gcxaojuen2j30oa0jxgmh.jpg)

线程A暖男来了,持有没多久就释放了,改掉了所有的状态就去唤醒线程B了,这个时候线程C进来了,但是他先判断了下state发现是0,以为有戏,然后去看了看队列,发现前面有人了,作为新时代的良好市民,果断排队去了。

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线程B得到A的召唤,去判断state了,发现值为0,自己也是队列的第一位,那很香呀,可以得到了。

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总结: 总结我不说话了,但是去获取锁判断的源码,箭头所指的位置,现在是不是都被我合理的解释了,当前线程,state,是否是0,是否是当前线程等等,都去思考下。 img

AQS

AQS原理(抽象类) AQS:AbstractQuenedSynchronizer抽象的队列式同步器。是除了java自带的synchronized关键字之外的锁机制。 AQS的全称为(AbstractQueuedSynchronizer),这个类在java.util.concurrent.locks包

AQS的核心思想是,如果被请求的共享资源空闲,则将当前请求资源的线程设置为有效的工作线程,并将共享资源设置为锁定状态,如果被请求的共享资源被占用,那么就需要一套线程阻塞等待以及被唤醒时锁分配的机制,这个机制AQS是用CLH队列锁实现的,即将暂时获取不到锁的线程加入到队列中。 CLH(Craig,Landin,and Hagersten)队列是一个虚拟的双向队列,虚拟的双向队列即不存在队列实例,仅存在节点之间的关联关系。 AQS是将每一条请求共享资源的线程封装成一个CLH锁队列的一个结点(Node),来实现锁的分配。

用大白话来说,AQS就是基于CLH队列,用volatile修饰共享变量state,线程通过CAS去改变状态符,成功则获取锁成功,失败则进入等待队列,等待被唤醒。

注意:AQS是自旋锁:在等待唤醒的时候,经常会使用自旋(while(!cas()))的方式,不停地尝试获取锁,直到被其他线程获取成功

实现了AQS的锁有:自旋锁、互斥锁、读锁写锁、条件产量、信号量、栅栏都是AQS的衍生物 AQS实现的具体方式如下: 在这里插入图片描述 如图示,AQS维护了一个volatile int state和一个FIFO线程等待队列,多线程争用资源被阻塞的时候就会进入这个队列。state就是共享资源,其访问方式有如下三种: getState();setState();compareAndSetState();

AQS 定义了两种资源共享方式: 1.Exclusive:独占,只有一个线程能执行,如ReentrantLock 2.Share:共享,多个线程可以同时执行,如Semaphore、CountDownLatch、ReadWriteLock,CyclicBarrier

不同的自定义的同步器争用共享资源的方式也不同。

AQS底层使用了模板方法模式

同步器的设计是基于模板方法模式的,如果需要自定义同步器一般的方式是这样(模板方法模式很经典的一个应用):

  1. 使用者继承AbstractQueuedSynchronizer并重写指定的方法。(这些重写方法很简单,无非是对于共享资源state的获取和释放)
  2. 将AQS组合在自定义同步组件的实现中,并调用其模板方法,而这些模板方法会调用使用者重写的方法。 这和我们以往通过实现接口的方式有很大区别,这是模板方法模式很经典的一个运用。

自定义同步器在实现的时候只需要实现共享资源state的获取和释放方式即可,至于具体线程等待队列的维护,AQS已经在顶层实现好了。自定义同步器实现的时候主要实现下面几种方法: isHeldExclusively():该线程是否正在独占资源。只有用到condition才需要去实现它。 tryAcquire(int):独占方式。尝试获取资源,成功则返回true,失败则返回false。 tryRelease(int):独占方式。尝试释放资源,成功则返回true,失败则返回false。 tryAcquireShared(int):共享方式。尝试获取资源。负数表示失败;0表示成功,但没有剩余可用资源;正数表示成功,且有剩余资源。 tryReleaseShared(int):共享方式。尝试释放资源,如果释放后允许唤醒后续等待结点返回true,否则返回false。

ReentrantLock为例,(可重入独占式锁):state初始化为0,表示未锁定状态,A线程lock()时,会调用tryAcquire()独占锁并将state+1.之后其他线程再想tryAcquire的时候就会失败,直到A线程unlock()到state=0为止,其他线程才有机会获取该锁。A释放锁之前,自己也是可以重复获取此锁(state累加),这就是可重入的概念。 注意:获取多少次锁就要释放多少次锁,保证state是能回到零态的。

以CountDownLatch为例,任务分N个子线程去执行,state就初始化 为N,N个线程并行执行,每个线程执行完之后countDown()一次,state就会CAS减一。当N子线程全部执行完毕,state=0,会unpark()主调用线程,主调用线程就会从await()函数返回,继续之后的动作。

一般来说,自定义同步器要么是独占方法,要么是共享方式,他们也只需实现tryAcquire-tryRelease、tryAcquireShared-tryReleaseShared中的一种即可。但AQS也支持自定义同步器同时实现独占和共享两种方式,如ReentrantReadWriteLock。  在acquire() acquireShared()两种方式下,线程在等待队列中都是忽略中断的,acquireInterruptibly()/acquireSharedInterruptibly()是支持响应中断的。

AQS的简单应用 Mutex:不可重入互斥锁,锁资源(state)只有两种状态:0:未被锁定;1:锁定。

class Mutex implements Lock, java.io.Serializable {
    // 自定义同步器
    private static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {
        // 判断是否锁定状态
        protected boolean isHeldExclusively() {
            return getState() == 1;
        }

        // 尝试获取资源,立即返回。成功则返回true,否则false。
        public boolean tryAcquire(int acquires) {
            assert acquires == 1; // 这里限定只能为1个量
            if (compareAndSetState(0, 1)) {//state为0才设置为1,不可重入!
                setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());//设置为当前线程独占资源
                return true;
            }
            return false;
        }

        // 尝试释放资源,立即返回。成功则为true,否则false。
        protected boolean tryRelease(int releases) {
            assert releases == 1; // 限定为1个量
            if (getState() == 0)//既然来释放,那肯定就是已占有状态了。只是为了保险,多层判断!
                throw new IllegalMonitorStateException();
            setExclusiveOwnerThread(null);
            setState(0);//释放资源,放弃占有状态
            return true;
        }
    }

    // 真正同步类的实现都依赖继承于AQS的自定义同步器!
    private final Sync sync = new Sync();

    //lock<-->acquire。两者语义一样:获取资源,即便等待,直到成功才返回。
    public void lock() {
        sync.acquire(1);
    }

    //tryLock<-->tryAcquire。两者语义一样:尝试获取资源,要求立即返回。成功则为true,失败则为false。
    public boolean tryLock() {
        return sync.tryAcquire(1);
    }

    //unlock<-->release。两者语文一样:释放资源。
    public void unlock() {
        sync.release(1);
    }

    //锁是否占有状态
    public boolean isLocked() {
        return sync.isHeldExclusively();
    }
}

同步类在实现时一般都将自定义同步器(sync)定义为内部类,供自己使用;而同步类自己(Mutex)则实现某个接口,对外服务。

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