利用Atomic, ThreadLocal, 模仿AQS, ReentrantLock

/**
 * @description 队列同步器，利用原子整形模仿AQS,非公平锁（简单自适应自旋）
 * @since 2020/2/4
 */
public class QueueSynchronizer {

    private AtomicInteger state=new AtomicInteger(0);//0为可用，1为被用，2为已经重入一次，依此
    private Thread onwThread;
    private ConcurrentLinkedQueue<Thread> concurrentLinkedQueue=new ConcurrentLinkedQueue();//并发队列
    //AQS队列中的头的thread永远为null，这里与AQS不一致，ConcurrentLinkedQueue不允许空值

    //线程私有变量
    private ThreadLocal<Integer> spinCount=new ThreadLocal<Integer>();//线程竞争失败后的自旋次数
    private ThreadLocal<Integer> spinIncrement=new ThreadLocal<Integer>();//自旋成功后的自旋增量
    private ThreadLocal<Integer> spinDecrement=new ThreadLocal<Integer>();//自旋成功后的自旋减量
    private int sc;
    private int si;
    private int sd;

    //指定默认的自旋次数，成功增量，失败减量
    public QueueSynchronizer(){
        sc=4000;
        si=900;
        sd=700;
    }

    //指定初始的自旋次数，成功增量，失败减量
    public QueueSynchronizer(int spinCount, int spinIncrement, int spinDecrement){
        sc=spinCount;
        si=spinIncrement;
        sd=spinDecrement;
    }

    /**
     * @description: 获取锁，有以下情况：（非公共平模式，不判断队伍存在与否）
     * 1.当前锁为自由状态，如果cas成功，那么线程成功持有，否则失败
     * 2.当前锁被人持有，如果持有人正是当前线程，那么获取成功，线程重入，否则失败
     * @param
     * @return: boolean 获取成功为true，失败为false
     * @date: 2020/2/5
     */
    public boolean aquire(){
        if(state.get()==0){//这里不直接使用cas，是为了减少cas的调用，因为这是一条cpu指令，耗费资源较大（能省则省）
            if(state.compareAndSet(0,1)) {
                onwThread=Thread.currentThread();
                return true;
            }else return false;
        }else if(onwThread==Thread.currentThread()) {
            state.incrementAndGet();//重入
            return true;
        }else return false;
    }

    /**
     * @description: 自旋，如果成功，那么设置当前线程，增加下次自旋次数，否则减少下次自旋次数
     * @param
     * @return: boolean 自旋成功为true，失败为false
     * @date: 2020/2/5
     */
    public boolean spin(){
        int temp=spinCount.get();//缓存本次自旋次数
        while(temp>0) {
            temp--;
            if(state.compareAndSet(0,1)) {//自旋成功，设置当前线程，增加下次自旋次数
                onwThread=Thread.currentThread();
                spinCount.set(spinCount.get()+spinIncrement.get());
                return true;
            }
        }
        spinCount.set(Math.max(spinCount.get()-spinDecrement.get(),0));//自旋失败，减少下次自旋次数。
        return false;
    }

    /**
     * @description: 并发入队，在入队前做最后一次询问，若成功入队，线程设置中断后，park，
     * 醒来之后中断取反，再去尝试获取锁
     * @param
     * @return: void
     * @date: 2020/2/5
     */
    public void inQueue(){
        if(!aquire()){//入队前的最后一次询问
            concurrentLinkedQueue.add(Thread.currentThread());
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"入队等候");
            Thread.currentThread().interrupt();//设置中断
            LockSupport.park();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"被唤醒");
            Thread.currentThread().interrupt();//再次中断取反
            tryAcquire();//醒来之后再去尝试
        }else System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"入队前最后一次获取成功");
    }

    /**
     * @description: state-1，如果此时state=0而且队列不为空，则唤醒队头，让其重新竞争
     * @param
     * @return: void
     * @date: 2020/2/5
     */
    public void release() throws RuntimeException{
        if(onwThread==Thread.currentThread()) {
            //这里先减-1再去唤醒，此时若有新线程进来则刚好非公平地获取到
            if(state.decrementAndGet()==0&&!concurrentLinkedQueue.isEmpty()) {
                Thread thread=concurrentLinkedQueue.poll();
                LockSupport.unpark(thread);
            }
            if(state.get()==0) System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"释放了锁");
            else System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"还要释放了"+state.get()+"次");
        }
        else throw new RuntimeException("非法释放，当前线程并非锁的拥有者！");
    }

    /**
     * @description: 线程首次Lock前调用，初始化个线程的自旋次数，增量，减量
     * @param
     * @return: void
     * @date: 2020/2/5
     */
    public void init(){
        this.spinCount.set(sc);
        this.spinIncrement.set(si);
        this.spinDecrement.set(sd);
    }

    /**
     * @description: 尝试获取锁，失败后尝试自旋获取，若仍然失败则进入阻塞队列，park，等待别人用完后来unpark，
     * 然后再次尝试获取锁。
     * @param
     * @return: void
     * @date: 2020/2/5
     */
    public void tryAcquire(){
        //if(!aquire()&&!spin()) inQueue();
        if(aquire()) {
            if(state.get()==1) System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"获取成功");
            else System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"获取成功,重入了"+(state.get()-1)+"次");
        }
        else{
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"获取失败,自旋"+spinCount.get()+"次");
            if(spinCount.get()>0&&spin()) System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"自旋成功");
            else{
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"自旋失败，尝试进入队列");
                inQueue();
            }
        }
    }

}

public class MyLock implements Lock{
    private QueueSynchronizer queueSynchronizer =new QueueSynchronizer();

    public void init() { queueSynchronizer.init();}

    @Override
    public void lock() {
        queueSynchronizer.tryAcquire();
    }

    @Override
    public void unlock() {
        queueSynchronizer.release();
    }
}

public interface Lock {
    void lock();
    void unlock();
}

public class MyLockTest {
    private static int sum=100;
    static MyLock myLock = new MyLock();
    public static void main(String[] args) {
        for (int j = 0; j < 10; j++) {
            new Thread(()->{
                myLock.init();//各线程初次使用时先初始化
                myLock.lock();
                myLock.lock();
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
                    System.out.println(--sum+" "+Thread.currentThread().getName()+"one");
                }
                myLock.unlock();

                for (int i = 0; i < 10; i++) {
                    System.out.println(--sum+" "+Thread.currentThread().getName()+"two");
                }
                myLock.unlock();
            }).start();
        }

    }
}