说说Java的AbstractQueuedSynchronizer

Java中的Lock锁，都是基于AQS，也就是AbstractQueuedSynchronizer。那么AbstractQueuedSynchronizer又是基于什么原理来做锁的呢？

一：锁原理

1.  怎么算获取到了锁？

AQS内置了一个volatile int state字段，利用CAS保证并发安全，当state=0表示没有线程占用。只要线程设置了state（比如置为1，如果

是可重入锁，state可以>1），就表示获取了锁。

 

2. 线程竞争时如何保存竞争的线程？

AQS内置了一个双链表，当线程存在竞争时，会先放入这个双链表的尾部。当然，这个放入的动作，也要保证并发安全，这里也是使用了

CAS原子操作，死循环执行这个放入动作直至成功。

 

3. 竞争线程保存后如何获取锁？

AQS做的很简单，直接死循环尝试获取锁直至成功。具体思路为：

3.1   取当前线程所属节点的上一个节点A。

3.2   如果节点A为头结点，则当前线程尝试获取锁。

3.3   没有获取到锁，则循环3.1 、 3.2

3.4   当获取到锁后，将当前节点置为头结点。这样，排在后边的节点，就会开始获取锁。

之所以要先判断上一个节点为头结点才尝试获取锁，主要有两个原因：

一：CAS操作相对于单纯的判断更加吃CPU。

二：这样保证了获取锁的公平性，方便公平锁的实现。

 

4.  锁释放

各种不同类型的锁，锁释放思路不同。但是都要刷 state=state-1。

 

 

二：AQS的优缺点

优点：可以实现语义更加丰富的锁，比如读写锁、公平锁、非公平锁，这是Java内置的synchronized所做不到的。

缺点：当线程竞争并发度极高时，会非常吃CPU，对系统性能有影响。当然在这种场景下，synchronized也不会更有优势，原因是synchronized锁升级到重量锁时，会利用操作系统的mutex命令，虽然这个命令并不吃CPU，但是频繁的用户态和内核态的上下文切换，也是很吃CPU的。