Lock接口综述

jdk提供了Lock接口，用于复写一些锁相关的逻辑。例如ReentrantLock

与Synchronized相比，Lock提供的功能包括：

• 尝试非阻塞地获取锁：synchronized一旦获取不到就处于阻塞状态

• 能被中断地获取锁

• 超时获取锁

Lock接口提供的方法包括：

• void lock()：获取锁

• void lockInterruptibly() throws InterruptedException：可中断地获取锁，意味着获取不到的阻塞流程中，可以感知线程的中断标志位

• boolean tryLock()：尝试非阻塞获取锁，调用后立即返回，如果获取到返回true否则返回false，可以增加时间参数，设置获取的超时时间，这时获取不到或超时，都会返回false

• void unlock()：释放锁

• Condition newCondition()：获取等待通知组件

AQS - 队列同步器 - 锁的基础组件

ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock、CountDownLatch等都是基于AQS实现的。Lock面向使用者，AQS面向锁的开发者，它主要是为了简化锁的实现方式，屏蔽锁中的状态管理、等待唤醒等底层操作。

AQS的核心是一个volatile修饰的状态值state和一个volatile修饰的FIFO队列。提供的功能主要包括三大类：

• 独占式获取和释放锁

  • void acquire(int)

  • void acquireInterruptibly(int)

  • boolean release(int)

• 共享式获取锁

  • void acquireShared(int)

  • void acquireSharedInterruptibly(int)

  • boolean releaseShared(int)

• 带时间限制的锁获取

  • boolean tryAcquireNanos

  • boolean tryAcquireSharedNanos

AQS源码分析见AQS部分

ReentrantLock

ReentrantLock在共享和独占的基础上，扩展了公平、非公平锁，以及锁可重入概念。具体代码见ReentrantLock部分。

它的核心设计理念是FIFO队列管理公平与非公平竞争

ReentrantReadWriteLock

在ReentrantLock基础上引入了读写分离，通过一个独占锁一个共享锁实现高性能的锁粒度细化。具体代码见ReentrantReadWriteLock部分

它的核心设计理念是通过一个int state做二进制分割，以高低位标识两种锁状态。

LockSupport工具

AQS体系下使用的线程阻塞或唤醒工具，具体分析见LockSupport部分

Condition - 等待/通知机制的实现

对象Object本身是拥有wait()、wait(long)、notify()、notifyAll()这些监视器方法的，配合sychronized锁可以实现等待/通知模式。

Condition是另一种等待通知的实现逻辑，是与Lock配合实现的。它与Object的等待/通知的主要差别有：

• 等待队列个数：Object监视器公用一个等待队列，Condition是每个对象一个队列

• 响应中断：Object监视器一定会响应中断，Condition允许不响应中断

• 等待超时：Object监视器支持超时等待，但不支持指定等待到某个时间点，Condition支持超时等待，也支持指定到某个时间点等待

代码部分见Condition部分