万字长文！从底层开始带你了解并发编程，彻底帮你搞懂java锁!
线程是否要锁住同步资源
- 锁住 悲观锁
- 不锁住 乐观锁
锁住同步资源失败 线程是否要阻塞
- 阻塞
- 不阻塞自旋锁，适应性自旋锁
多个线程竞争同步资源的流程细节有没有区别
- 不锁住资源，多个线程只有一个能修改资源成功，其它线程会重试无锁
- 同一个线程执行同步资源时自动获取资源偏向锁
- 多个线程竞争同步资源时，没有获取资源的线程自旋等待锁释放 轻量级锁
- 多个线程竞争同步资源时，没有获取资源的线程阻塞等待唤醒 重量级锁
4.多个线程竞争锁时是否要排队
- 排队公平锁
- 先尝试插队，插队失败在排队非公平锁
一个线程的多个流程能不能获取同一把锁
- 能 可重入锁
- 不能非可重入锁
多个线程能不能共享一把锁
- 能 共享
- 不能排他锁
悲观锁与乐观锁
悲观锁与乐观锁时一种广义的概念，体现的是看待线程同步的不同角度。
悲观锁
悲观锁认为自己在使用数据的时候一定有别的线程来修改数据，在获取数据的时候会先加锁，确保数据不会被别的线程修改。
锁实现：synchronized 接口Lock的实现类
适用场景：写操作多，先加锁可以保证写操作时数据正确。
乐观锁
乐观锁认为自己在使用数据时不会有别的线程修改数据，所以不会添加锁，只是在更新数据的时候去判断之前有没有别的线程更新了这个数据。
锁实现：CAS算法，例如AtomicInteger类的原子自增时通过CAS自旋实现。
适用场景：读操作较多，不加锁的特点能够使其读操作的性能大幅度提升。
乐观锁的执行流程：
线程A获取到数据以后直接操作，操作完数据以后准备更新同步资源，更新之前会先判断内存中同步资源是否被更新：
1.如果没有被更新，更新内存中同步资源的值。
2.如果同步资源被其他线程更新，根据实现方法执行不同的操做(报错or重试)。
CAS算法
全名：Compare And Swap（比较并交换）
无锁算法：基于硬件原语实现，在不使用锁(没有线程被阻塞)的情况下实现多线程之间的变量同步。
jdk中的实现：java.util.concurrent包中的原子类就是通过CAS来实现了乐观锁。
算法涉及到的三个操作数：
需要读写的内存值V
进行比较的值A
要写入的新值的B
CAS存在的问题
1.ABA问题
线程1准备用CAS将变量的值由A替换为B，在此之前，线程2将变量的值由A替换为C，又由C替换为A，然后线程1执行CAS时发现变量的值仍然为A，所以CAS成功。但实际上这时的现场已经和最初不同了，尽管CAS成功，但可能存在潜藏的问题。
举例：一个小偷，把别人家的钱偷了之后又还了回来，还是原来的钱吗，你老婆出轨之后又回来，还是原来的老婆吗？ABA问题也一样，如果不好好解决就会带来大量的问题。最常见的就是资金问题，也就是别人如果挪用了你的钱，在你发现之前又还了回来。但是别人却已经触犯了法律。
但是jdk已经解决了这个问题。
想追下源码来着，但是一追发现直接到c了。
2.循环时间长开销大
3.只能保证一个共享变量的原子操作
Unsafe
AtomicInteger
public final int incrementAndGet() {
for (;;) {
int current = get();
int next = current + 1;
if (compareAndSet(current, next))
return next;
}
}
public final boolean compareAndSet(int expect, int update) {
return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update);
}
从这里可见原子类的方法调用了unsafe类的方法
unsafe
public final native boolean compareAndSwapInt(Object var1, long var2, int var4, int var5);
再往底层的话，实际加上就到了C。
最终的实现就是 cmpxchg = cas修改变量值
lock cmpxchg 指令
硬件：
lock指令在执行后面指令的时候锁定一个北桥信号（不采用锁总线的方式）
自旋锁
是指当一个线程在获取锁的时候，如果锁已经被其他线程获取，那么该线程将循环等待，然后不断的判断锁是否能够被成功获取，自旋直到获取到锁才会退出循环。
自旋存在的意义与使用场景
阻塞与唤醒线程需要操作系统切换CPU状态，需要消耗一定时间。
同步代码块逻辑简单，执行时间很短。
自适应自旋锁假定不同线程持有同一个锁对象的时间基本相当，竞争程度趋于稳定，因此，可以根据上一次自旋的时间与结果调整下一次自旋的时间。
JDK>=1.7自旋锁的参数被取消，虚拟机不再支持由用户配置自旋锁，自旋锁总是会执行，自旋锁次数也是由虚拟机自动调整。
锁升级
锁升级流程
jdk6的时候对锁进行了很多优化，其中就有了锁的升级过程。
1.偏向锁：只有一个线程进入临界区，适用于只有一个线程访问同步块的场景
2.轻量级锁：多线程为竞争或者竞争不激烈，适用于追求响应时间，同步块执行速度非常快。
3.重量级锁：多线程竞争，适用于追求吞吐量，同步块执行速度较长。
JVM对象加锁的原理
对象的内存结构？
对象头：比如hash码，对象所属的年代，对象锁，锁状态标志，偏向锁（线程）ID，偏向时间，数组长度（数组对象）等。
实例数据：创建对象时，对象中的成员变量，方法等。
对齐填充：就为了凑够8的倍数。
利用一个插件，对比对象上锁前后的差异：
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.openjdk.jol</groupId>
<artifactId>jol-core</artifactId>
<version>0.9</version>
</dependency>
</dependencies>
public static void main(String[] args) {
Object o = new Object();
System.out.println(ClassLayout.parseInstance(o).toPrintable());
System.out.println("===============================================");
synchronized (o){
System.out.println(ClassLayout.parseInstance(o).toPrintable());
}
}
实例对象是怎样存储的？
对象实例存储在堆空间，对象的元数据存在元空间，对象引用存在栈空间。
锁消除
/**
* @author yhd
* @createtime 2020/9/8 20:40
*/
public class Demo2 {
public static void main(String[] args) {
StringBuffer buffer = new StringBuffer();
buffer.append("a").append("b");
System.out.println(ClassLayout.parseInstance(buffer).toPrintable());
}
}
我们都知道StringBuffer是线程安全的，因为他的关键方法都加了synchronized，但是，从打印结果可以看出，锁被消除了。因为buffer这个引用只会在main方法中使用，不可能被其他线程引用(因为是局部变量，栈私有)，所以buffer是不可能共享的资源，JVM会自动消除StringBuffer对象内部的锁。
锁粗化
/**
* @author yhd
* @createtime 2020/9/8 20:48
*/
public class Demo3 {
public static void main(String[] args) {
int i=0;
StringBuffer buffer = new StringBuffer();
while (i<100){
buffer.append(i);
i++;
}
System.out.println(buffer.toString());
System.out.println(ClassLayout.parseInstance(buffer).toPrintable());
}
}
JVM会检测到这样一连串的操作都对同一个对象加锁（while 循环内 100 次执行 append，没有锁粗化的就要进行 100 次加锁/解锁），此时 JVM 就会将加锁的范围粗化到这一连串的操作的外部（比如 while 虚幻体外），使得这一连串操作只需要加一次锁即可。
AQS
研究了AQS一天，终于找到了他的入口，接下来看我的想法：
多线程操做共享数据问题
/**
* @author yhd
* @createtime 2020/9/8 8:11
*/
public class Demo1 {
public static int m=0;
public static void main(String[] args)throws Exception {
Thread []threads=new Thread[100];
for (int i = 0; i < threads.length; i++) {
threads[i]=new Thread(()->{
for (int j = 0; j < 100; j++) {
m++;
}
});
}
for (Thread t :threads) t.start();
for (Thread t :threads) t.join();//线程顺序结束
System.out.println(m);
}
}
毫无疑问，这段代码是存在线程安全问题的，只要了解一点并发编程，都是可以看出来的。那么我们可以怎么来解决呢？
使用synchronized来解决
/**
* @author yhd
* @createtime 2020/9/8 8:32
*/
public class Demo2 {
public static int m=0;
public static void main(String[] args)throws Exception {
Thread []threads=new Thread[100];
for (int i = 0; i < threads.length; i++) {
threads[i]=new Thread(()->{
synchronized (Demo2.class) {
for (int j = 0; j < 100; j++) {
m++;
}
}
});
}
for (Thread t :threads) t.start();
for (Thread t :threads) t.join();//线程顺序结束
System.out.println(m);
}
这样解决了线程安全的问题，但是同时也存在一个问题，synchronized是操作系统层面的方法，也就是需要jvm和操做系统之间进行一个切换(用户态和内核态的切换)，这样实际上是影响效率的。另一种解决办法：
使用ReentrantLock来解决
/**
* @author yhd
* @createtime 2020/9/8 8:41
*/
public class Demo3 {
public static int m=0;
public static Lock lock=new ReentrantLock();
public static void main(String[] args)throws Exception {
Thread []threads=new Thread[100];
for (int i = 0; i < threads.length; i++) {
threads[i]=new Thread(()->{
try {
lock.lock();
for (int j = 0; j < 100; j++) {
m++;
}
} finally {
lock.unlock();
}
});
}
for (Thread t :threads) t.start();
for (Thread t :threads) t.join();//线程顺序结束
System.out.println(m);
}
}
那么这种方式的底层是怎么做的呢？接下来追源码。
public ReentrantLock() {
sync = new NonfairSync();
}
这个sync又是啥呢？接着追
static final class NonfairSync extends Sync {
private static final long serialVersionUID = 7316153563782823691L;
/**
* Performs lock. Try immediate barge, backing up to normal
* acquire on failure.
*/
final void lock() {
if (compareAndSetState(0, 1))
setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
else
acquire(1);
}
protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
return nonfairTryAcquire(acquires);
}
}
它实际上是ReentrantLock的一个内部类继承了Sync，而他里面的方法实际上也是调用了Sync的方法。这样目标就明确了，我们可以看一下Sync。
这个Sync的源码：
abstract static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer
由此可知，实际上ReentrantLock是利用AbstractQueuedSynchronizer也就是AQS来实现的。
AbstractQueuedSynchronizer概述
这个类的内部有一个内部类Node
static final class Node {
static final Node SHARED = new Node();
volatile Node prev;//前驱指针
volatile Node next;//后继指针
volatile Thread thread;//当前线程
private transient volatile Node head;//头节点
private transient volatile Node tail;//尾节点
private volatile int state;//锁状态，加锁成功则为1，重入+1 解锁则为0
.....
}
看到这里就想到了LinkedHashMap，实际上也就是类似于维持了一个双向的链表，每个节点都是一个线程。
它维护了一个volatile int state（代表共享资源）和一个FIFO线程等待队列（多线程争用资源被阻塞时会进入此队列）。这里volatile是核心关键词，具体volatile的语义，在此不述。state的访问方式有三种:
getState()
setState()
compareAndSetState()
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）。
不同的自定义同步器争用共享资源的方式也不同。自定义同步器在实现时只需要实现共享资源state的获取与释放方式即可，至于具体线程等待队列的维护（如获取资源失败入队/唤醒出队等），AQS已经在顶层实现好了。自定义同步器实现时主要实现以下几种方法：
`isHeldExclusively()`：该线程是否正在独占资源。只有用到condition才需要去实现它。
`tryAcquire(int)`：独占方式。尝试获取资源，成功则返回true，失败则返回false。
`tryRelease(int)`：独占方式。尝试释放资源，成功则返回true，失败则返回false。
`tryAcquireShared(int)`：共享方式。尝试获取资源。负数表示失败；0表示成功，但没有剩余可用资源；正数表示成功，且有剩余资源。
`tryReleaseShared(int)`：共享方式。尝试释放资源，如果释放后允许唤醒后续等待结点返回true，否则返回false。
以ReentrantLock为例，state初始化为0，表示未锁定状态。A线程lock()时，会调用tryAcquire()独占该锁并将state+1。此后，其他线程再tryAcquire()时就会失败，直到A线程unlock()到state=0（即释放锁）为止，其它线程才有机会获取该锁。当然，释放锁之前，A线程自己是可以重复获取此锁的（state会累加），这就是可重入的概念。但要注意，获取多少次就要释放多么次，这样才能保证state是能回到零态的。
再以CountDownLatch以例，任务分为N个子线程去执行，state也初始化为N（注意N要与线程个数一致）。这N个子线程是并行执行的，每个子线程执行完后countDown()一次，state会CAS减1。等到所有子线程都执行完后(即state=0)，会unpark()主调用线程，然后主调用线程就会从await()函数返回，继续后余动作。
一般来说，自定义同步器要么是独占方法，要么是共享方式，他们也只需实现tryAcquire-tryRelease、tryAcquireShared-tryReleaseShared中的一种即可。但AQS也支持自定义同步器同时实现独占和共享两种方式，如ReentrantReadWriteLock。
源码解读与执行流程分析
独占锁
acquire(int)==
此方法是独占模式下线程获取共享资源的顶层入口。如果获取到资源，线程直接返回，否则进入等待队列，直到获取到资源为止，且整个过程忽略中断的影响。这也正是lock()的语义，当然不仅仅只限于lock()。获取到资源后，线程就可以去执行其临界区代码了。
public final void acquire(int arg) {
if (!tryAcquire(arg) &&
acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))
selfInterrupt();
}
函数流程如下：
tryAcquire()尝试直接去获取资源，如果成功则直接返回；
addWaiter()将该线程加入等待队列的尾部，并标记为独占模式；
acquireQueued()使线程在等待队列中获取资源，一直获取到资源后才返回。如果在整个等待过程中被中断过，则返回true，否则返回false。如果线程在等待过程中被中断过，它是不响应的。只是获取资源后才再进行自我中断selfInterrupt()，将中断补上。
tryAcquire(int)
此方法尝试去获取独占资源。如果获取成功，则直接返回true，否则直接返回false。这也正是tryLock()的语义，还是那句话，当然不仅仅只限于tryLock()。
protected boolean tryAcquire(int arg) {
throw new UnsupportedOperationException();
}
一开始还傻乎乎的想为啥直接抛异常了，后来才反应过来，这不是给自定义的方法么？AQS这里只定义了一个接口，具体资源的获取交由自定义同步器去实现了。
addWaiter(Node)
此方法用于将当前线程加入到等待队列的队尾，并返回当前线程所在的结点。
private Node addWaiter(Node mode) {
//以给定模式构造结点。mode有两种：EXCLUSIVE（独占）和SHARED（共享）
Node node = new Node(Thread.currentThread(), mode);
// Try the fast path of enq; backup to full enq on failure
Node pred = tail;
if (pred != null) {
node.prev = pred;
if (compareAndSetTail(pred, node)) {
pred.next = node;
return node;
}
}
enq(node);
return node;
}
Node结点是对每一个访问同步代码的线程的封装，其包含了需要同步的线程本身以及线程的状态，如是否被阻塞，是否等待唤醒，是否已经被取消等。变量waitStatus则表示当前被封装成Node结点的等待状态，共有4种取值CANCELLED、SIGNAL、CONDITION、PROPAGATE。
CANCELLED：值为1，在同步队列中等待的线程等待超时或被中断，需要从同步队列中取消该Node的结点，其结点的waitStatus为CANCELLED，即结束状态，进入该状态后的结点将不会再变化。
SIGNAL：值为-1，被标识为该等待唤醒状态的后继结点，当其前继结点的线程释放了同步锁或被取消，将会通知该后继结点的线程执行。说白了，就是处于唤醒状态，只要前继结点释放锁，就会通知标识为SIGNAL状态的后继结点的线程执行。
CONDITION：值为-2，与Condition相关，该标识的结点处于等待队列中，结点的线程等待在Condition上，当其他线程调用了Condition的signal()方法后，CONDITION状态的结点将从等待队列转移到同步队列中，等待获取同步锁。
PROPAGATE：值为-3，与共享模式相关，在共享模式中，该状态标识结点的线程处于可运行状态。
0状态：值为0，代表初始化状态。
AQS在判断状态时，通过用waitStatus>0表示取消状态，而waitStatus<0表示有效状态。
== enq(Node)==
此方法用于将node加入队尾。
private Node enq(final Node node) {
for (;;) {//自旋
Node t = tail;
if (t == null) { // Must initialize
// 队列为空，创建一个空的标志结点作为head结点，并将tail也指向它
if (compareAndSetHead(new Node()))
tail = head;
} else {//正常放入队列尾部
node.prev = t;
if (compareAndSetTail(t, node)) {
t.next = node;
return t;
}
}
}
}
cas自旋volatile变量
acquireQueued(Node, int)
通过tryAcquire()和addWaiter()，该线程获取资源失败，已经被放入等待队列尾部了。聪明的你立刻应该能想到该线程下一步该干什么了吧：进入等待状态休息，直到其他线程彻底释放资源后唤醒自己，自己再拿到资源，然后就可以去干自己想干的事了。没错，就是这样！是不是跟医院排队拿号有点相似~~acquireQueued()就是干这件事：在等待队列中排队拿号（中间没其它事干可以休息），直到拿到号后再返回。这个函数非常关键，还是上源码吧：
final boolean acquireQueued(final Node node, int arg) {
boolean failed = true;//标记是否已经拿到锁
try {
boolean interrupted = false;//标记等待过程中是否被中断过
for (;;) {
final Node p = node.predecessor();//拿到前驱节点
//如果前驱是head，即该结点已成老二，那么便有资格去尝试获取资源（可能是老大释放完资源唤醒自己的，当然也可能被interrupt了）。
if (p == head && tryAcquire(arg)) {
setHead(node);
//拿到资源后，将head指向该结点。所以head所指的标杆结点，就是当前获取到资源的那个结点或null。
p.next = null; // help GC
failed = false;
return interrupted;
}
//如果自己可以休息了，就进入waiting状态，直到被unpark()
if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&
parkAndCheckInterrupt())
interrupted = true;//如果等待过程中被中断过，哪怕只有那么一次，就将interrupted标记为true
}
} finally {
if (failed)
cancelAcquire(node);
}
}
shouldParkAfterFailedAcquire(Node, Node)
此方法主要用于检查状态，看看自己是否真的可以去休息了。
private static boolean shouldParkAfterFailedAcquire(Node pred, Node node) {
int ws = pred.waitStatus;//拿到前驱的状态
if (ws == Node.SIGNAL)
//如果已经告诉前驱拿完号后通知自己一下，那就可以安心休息了
return true;
if (ws > 0) {
/*
* 如果前驱放弃了，那就一直往前找，直到找到最近一个正常等待的状态，并排在它的后边。
* 注意：那些放弃的结点，由于被自己“加塞”到它们前边，它们相当于形成一个无引用链，稍后就会被保安大叔赶走了(GC回收)！
*/
do {
node.prev = pred = pred.prev;
} while (pred.waitStatus > 0);
pred.next = node;
} else {
//如果前驱正常，那就把前驱的状态设置成SIGNAL，告诉它拿完号后通知自己一下。有可能失败，人家说不定刚刚释放完呢！
compareAndSetWaitStatus(pred, ws, Node.SIGNAL);
}
return false;
}
整个流程中，如果前驱结点的状态不是SIGNAL，那么自己就不能安心去休息，需要去找个安心的休息点，同时可以再尝试下看有没有机会轮到自己拿号。
parkAndCheckInterrupt()
如果线程找好安全休息点后，那就可以安心去休息了。此方法就是让线程去休息，真正进入等待状态。
private final boolean parkAndCheckInterrupt() {
LockSupport.park(this);
return Thread.interrupted();
}
``
Thread.interrupted()会清除当前线程的中断标记位。
==整个获取锁的流程：==
1.如果尝试获取锁成功，直接返回。
2.没成功，先加入到等待队列尾部，标记为独占模式。
3.尝试这获取一次锁后，如果还是获取不到就去休息，有机会时（轮到自己，会被unpark()）会去尝试获取资源。获取到资源后才返回。如果在整个等待过程中被中断过，则返回true，否则返回false。
4.如果线程在等待过程中被中断过，它是不响应的。只是获取资源后才再进行自我中断selfInterrupt()，将中断补上。
**这也就是ReentrantLock.lock()的流程**
==release(int)==
此方法是独占模式下线程释放共享资源的顶层入口。它会释放指定量的资源，如果彻底释放了（即state=0）,它会唤醒等待队列里的其他线程来获取资源。
```java
public final boolean release(int arg) {
if (tryRelease(arg)) {
Node h = head;
if (h != null && h.waitStatus != 0)
unparkSuccessor(h);
//唤醒等待队列里的下一个线程
return true;
}
return false;
}
它是根据tryRelease()的返回值来判断该线程是否已经完成释放掉资源了！所以自定义同步器在设计tryRelease()的时候要明确这一点！！
tryRelease(int)
此方法尝试去释放指定量的资源。
protected boolean tryRelease(int arg) {
throw new UnsupportedOperationException();
}
还是需要AQS的实现类自己去写。
unparkSuccessor(Node)
此方法用于唤醒等待队列中下一个线程。
private void unparkSuccessor(Node node) {
//这里，node一般为当前线程所在的结点。
int ws = node.waitStatus;
if (ws < 0)
//置零当前线程所在的结点状态，允许失败。
compareAndSetWaitStatus(node, ws, 0);
//找到下一个需要唤醒的结点s
Node s = node.next;
if (s == null || s.waitStatus > 0) {//如果为空或已取消
s = null;
for (Node t = tail; t != null && t != node; t = t.prev)
if (t.waitStatus <= 0)//从这里可以看出，<=0的结点，都是还有效的结点。
s = t;
}
if (s != null)
LockSupport.unpark(s.thread);//唤醒
}
用unpark()唤醒等待队列中最前边的那个未放弃线程。
释放锁的流程
1.释放指定锁的资源并返回结果。
2.如果成功释放，就唤醒等待队列中最前边的那个未放弃线程。
3.如果没成功，返回false。
共享锁
public final void acquireShared(int arg) {
if (tryAcquireShared(arg) < 0)
doAcquireShared(arg);
}
此方法用于将当前线程加入等待队列尾部休息，直到其他线程释放资源唤醒自己，自己成功拿到相应量的资源后才返回。
private void doAcquireShared(int arg) {
final Node node = addWaiter(Node.SHARED);
boolean failed = true;
try {
boolean interrupted = false;
for (;;) {
final Node p = node.predecessor();
if (p == head) {
int r = tryAcquireShared(arg);
if (r >= 0) {//成功
setHeadAndPropagate(node, r);//将head指向自己，还有剩余资源可以再唤醒之后的线程
p.next = null; // help GC
if (interrupted)
selfInterrupt();
failed = false;
return;
}
}
if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&
parkAndCheckInterrupt())
interrupted = true;
}
} finally {
if (failed)
cancelAcquire(node);
}
}
跟独占模式比，这里只有线程是head.next时（“老二”），才会去尝试获取资源，有剩余的话还会唤醒之后的队友。那么问题就来了，假如老大用完后释放了5个资源，而老二需要6个，老三需要1个，老四需要2个。老大先唤醒老二，老二一看资源不够，他是把资源让给老三呢，还是不让？答案是否定的！老二会继续park()等待其他线程释放资源，也更不会去唤醒老三和老四了。独占模式，同一时刻只有一个线程去执行，这样做未尝不可；但共享模式下，多个线程是可以同时执行的，现在因为老二的资源需求量大，而把后面量小的老三和老四也都卡住了。当然，这并不是问题，只是AQS保证严格按照入队顺序唤醒罢了（保证公平，但降低了并发）。
== setHeadAndPropagate(Node, int)==
private void setHeadAndPropagate(Node node, int propagate) {
Node h = head; // Record old head for check below
setHead(node);
if (propagate > 0 || h == null || h.waitStatus < 0 ||
(h = head) == null || h.waitStatus < 0) {
Node s = node.next;
if (s == null || s.isShared())
doReleaseShared();
}
}
== doReleaseShared()==
private void doReleaseShared() {
for (;;) {
Node h = head;
if (h != null && h != tail) {
int ws = h.waitStatus;
if (ws == Node.SIGNAL) {
if (!compareAndSetWaitStatus(h, Node.SIGNAL, 0))
continue; // loop to recheck cases
unparkSuccessor(h);
}
else if (ws == 0 &&
!compareAndSetWaitStatus(h, 0, Node.PROPAGATE))
continue; // loop on failed CAS
}
if (h == head) // loop if head changed
break;
}
}
自定义锁
不同的自定义同步器争用共享资源的方式也不同。自定义同步器在实现时只需要实现共享资源state的获取与释放方式即可，至于具体线程等待队列的维护（如获取资源失败入队/唤醒出队等），AQS已经在顶层实现好了。自定义同步器实现时主要实现以下几种方法：
isHeldExclusively()：该线程是否正在独占资源。只有用到condition才需要去实现它。
tryAcquire(int)：独占方式。尝试获取资源，成功则返回true，失败则返回false。
tryRelease(int)：独占方式。尝试释放资源，成功则返回true，失败则返回false。
tryAcquireShared(int)：共享方式。尝试获取资源。负数表示失败；0表示成功，但没有剩余可用资源；正数表示成功，且有剩余资源。
tryReleaseShared(int)：共享方式。尝试释放资源，如果释放后允许唤醒后续等待结点返回true，否则返回false。
自定义一个简单的锁
/**
* @author yhd
* @createtime 2020/9/8 9:44
*/
public class MLock implements Lock {
private AbstractQueuedSynchronizer sync=new Sync();
@Override
public void lock() {
sync.acquire(1);
}
@Override
public void lockInterruptibly() throws InterruptedException {
}
@Override
public boolean tryLock() {
return false;
}
@Override
public boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException {
return false;
}
@Override
public void unlock() {
sync.release(1);
}
@Override
public Condition newCondition() {
return null;
}
//自定义一个独占锁
private class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {
@Override
protected boolean tryAcquire(int arg) {
if (compareAndSetState(0, 1)) {
setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
return true;
}
return false;
}
@Override
protected boolean tryRelease(int arg) {
assert arg == 1;
if (!isHeldExclusively())
throw new IllegalMonitorStateException();
setExclusiveOwnerThread(null);
setState(0);
return true;
}
@Override
protected boolean isHeldExclusively() {
return getExclusiveOwnerThread() == Thread.currentThread();
}
}
}
Demo测试：
/**
* @author yhd
* @createtime 2020/9/8 9:36
*/
public class Demo6 {
public static int m = 0;
public static Lock lock = new MLock();
public static void main(String[] args) throws Exception {
Thread[] threads = new Thread[100];
for (int i = 0; i < threads.length; i++) {
threads[i] = new Thread(() -> {
try {
lock.lock();
for (int j = 0; j < 100; j++) {
m++;
}
} finally {
lock.unlock();
}
});
}
for (Thread t : threads) t.start();
for (Thread t : threads) t.join();//线程顺序结束
System.out.println(m);
}
}
最后
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