Lock

Lock相对于synchronized关键字的优势：

可以显式的加锁解锁，更有操作性

获取到锁的线程能够响应中断，当获取到锁的线程倍中断是，中断异常将会被抛出，勇士锁会被释放

超时获取锁，在指定的截止时间之前获取锁，如果截止时间到了仍旧无法获得锁，则返回

Lock的API：



队列同步器AbstractQueuedSynchronizer，使用来构建锁或者其他同步组件的基础框架，锁是面向使用者的。它定义了使用者与锁交互的接口，隐藏了实现细节；同步器面向的是锁的实现者，它简化了锁的实现方式，屏蔽了同步状态管理、线程的排队、等待与唤醒等底层操作。

同步器使用了模板方法模式，重新同步器指定的方法时，需要使用同步器提供的如下3个方法来访问或修改同步状态：

getState()：获取当前同步状态

setState(int newState)：设置当前同步状态

compareAndSetState(int expect, int update)：使用CAS设置当前状态，该方法能够保证状态设置的原子性





同步器依赖内部的同步队列（一个FIFO双向队列）来完成同步状态管理



同步队列准讯FIFO，首节点是获取同步状态成功的节点，首节点的线程在释放同步状态时，将会唤醒后续节点，而后续节点将会在获取同步状态成功时将自己设置为首节点，如下：



独占式同步状态获取流程，也就是acquire(int arg)方法调用流程，如下图：



独占获取锁的过程：

调用tryAcquire(int arg)这个方法的实现中公平锁和非公平锁有点区别，公平锁会判断队列是否为空，如果为空或者当前线程是首节点的下一个节点（正好在轮询CAS）这尝试CAS更改一次锁状态，如果失败进入下一步；

将当前线程封装成一个独占Node使用CAS自旋加入队列尾部，并且自旋抢夺锁，不过由于判断条件会判断当前节点是否为首节点的子节点，所以非第二个节点并不会真的发起CAS；

当前节点判断前一个节点为状态为0，会在设置状态为SIGNAL(-1)，下一次循环当前一个节点为SIGNAL，当前线程陷入等待；

共享锁和独占锁的区别主要是锁状态的区别，独占锁状态只有0--空闲1--独占，共享锁可以>1，每次加锁数字加1，解锁-1，或者像Semaphore的实现，根据传入的许可证总数permits，每次加锁自减1，当值为0时，加锁失败，加入同步队列

独占超时同步状态获取流程，如下图：



ReentrantReadWriteLock：

锁状态设计很有意思使用一个int值，高16位表示读锁状态，低16位表示写锁状态。

写锁持有状态，除了持有锁的线程可以重入加写锁，或者加读锁，其他线程不能加锁。

读锁持有状态，其他线程可以加读锁不能加写锁。

LockSupport方法：



Condition方法：