并发编程 - 显式锁和AQS

显式锁和AQS

显式锁

Lock接口

private Lock lock = new ReentrantLock();
  private int count;
  // 一定要在finally中释放锁
  public void increament() {
      this.lock.lock();

      try {
          ++this.count;
      } finally {
          this.lock.unlock();
      }

  }

• 可重入锁ReentrantLock(默认非公平锁 构造方法可控制是否是公平锁)

  采用一个计数器，每重入一次次数加一，释放一个锁次数减一

• 读写锁ReentrantReadWriteLock

  同一时刻允许多个读线程同时访问，但是写线程访问的时候，所有的读和写都被阻塞，最适宜与读多写少的情况

• Condition接口

  阻塞一个线程await()，唤醒是最好使用singal().wait()阻塞线程使用notfiyAll()唤醒。

AQS AbstractQueuedSynchronizer

AQS是AbstractQueuedSynchronizer的简称。AQS提供了一种实现阻塞锁和一系列依赖FIFO等待队列的同步器的框架，如下图所示。AQS为一系列同步器依赖于一个单独的原子变量（state）的同步器提供了一个非常有用的基础。子类们必须定义改变state变量的protected方法，这些方法定义了state是如何被获取或释放的。鉴于此，本类中的其他方法执行所有的排队和阻塞机制。子类也可以维护其他的state变量，但是为了保证同步，必须原子地操作这些变量。

• 设计模式

  使用了模板方法设计模式，模板方法有：
  独占式获取：

  • accquire
  • acquireInterruptibly

  • tryAcquireNanos

    共享式获取

  • acquireShared

  • acquireSharedInterruptibly

  • tryAcquireSharedNanos

    独占式释放锁

  • release

    共享式释放锁

  • releaseShared

• state状态

  AbstractQueuedSynchronizer维护了一个volatile int类型的变量，用户表示当前同步状态。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。state的访问方式有三种:

getState()
setState()
// CAS
compareAndSetState()

• 自定义资源共享方式

AQS定义两种资源共享方式：Exclusive（独占，只有一个线程能执行，如ReentrantLock）和Share（共享，多个线程可同时执行，如Semaphore/CountDownLatch）。

• AQS中的数据结构-节点和同步队列

  竞争失败的线程会打包成Node放到同步队列，Node可能的状态里：

  • CANCELLED：线程等待超时或者被中断了，需要从队列中移走
  • SIGNAL：后续的节点等待状态，当前节点，通知后面的节点去运行
  • CONDITION :当前节点处于等待队列
  • PROPAGATE：共享，表示状态要往后面的节点传播，0表示初始状态

• 独占式同步状态获取与释放

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