Java的內(nèi)置鎖一直都是備受爭(zhēng)議的,，在JDK 1.6之前,，synchronized這個(gè)重量級(jí)鎖其性能一直都是較為低下，雖然在1.6后,，進(jìn)行大量的鎖優(yōu)化策略（【死磕Java并發(fā)】—–深入分析synchronized的實(shí)現(xiàn)原理）,但是與Lock相比synchronized還是存在一些缺陷的：雖然synchronized提供了便捷性的隱式獲取鎖釋放鎖機(jī)制（基于JVM機(jī)制）,，但是它卻缺少了獲取鎖與釋放鎖的可操作性，可中斷,、超時(shí)獲取鎖,，且它為獨(dú)占式在高并發(fā)場(chǎng)景下性能大打折扣。

在介紹Lock之前,，我們需要先熟悉一個(gè)非常重要的組件,，掌握了該組件JUC包下面很多問(wèn)題都不在是問(wèn)題了。該組件就是AQS,。

AQS,，AbstractQueuedSynchronizer，即隊(duì)列同步器,。它是構(gòu)建鎖或者其他同步組件的基礎(chǔ)框架（如ReentrantLock,、ReentrantReadWriteLock、Semaphore等）,，JUC并發(fā)包的作者（Doug Lea）期望它能夠成為實(shí)現(xiàn)大部分同步需求的基礎(chǔ),。它是JUC并發(fā)包中的核心基礎(chǔ)組件。

AQS解決了子啊實(shí)現(xiàn)同步器時(shí)涉及當(dāng)?shù)拇罅考?xì)節(jié)問(wèn)題,，例如獲取同步狀態(tài),、FIFO同步隊(duì)列,。基于AQS來(lái)構(gòu)建同步器可以帶來(lái)很多好處,。它不僅能夠極大地減少實(shí)現(xiàn)工作,，而且也不必處理在多個(gè)位置上發(fā)生的競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題。

在基于AQS構(gòu)建的同步器中,，只能在一個(gè)時(shí)刻發(fā)生阻塞,，從而降低上下文切換的開(kāi)銷，提高了吞吐量,。同時(shí)在設(shè)計(jì)AQS時(shí)充分考慮了可伸縮行,，因此J.U.C中所有基于AQS構(gòu)建的同步器均可以獲得這個(gè)優(yōu)勢(shì)。

AQS的主要使用方式是繼承,，子類通過(guò)繼承同步器并實(shí)現(xiàn)它的抽象方法來(lái)管理同步狀態(tài),。

AQS使用一個(gè)int類型的成員變量state來(lái)表示同步狀態(tài)，當(dāng)state>0時(shí)表示已經(jīng)獲取了鎖,，當(dāng)state = 0時(shí)表示釋放了鎖,。它提供了三個(gè)方法（getState()、setState(int newState),、compareAndSetState(int expect,int update)）來(lái)對(duì)同步狀態(tài)state進(jìn)行操作,，當(dāng)然AQS可以確保對(duì)state的操作是安全的。

AQS通過(guò)內(nèi)置的FIFO同步隊(duì)列來(lái)完成資源獲取線程的排隊(duì)工作,，如果當(dāng)前線程獲取同步狀態(tài)失?。ㄦi）時(shí)，AQS則會(huì)將當(dāng)前線程以及等待狀態(tài)等信息構(gòu)造成一個(gè)節(jié)點(diǎn)（Node）并將其加入同步隊(duì)列,，同時(shí)會(huì)阻塞當(dāng)前線程,，當(dāng)同步狀態(tài)釋放時(shí)，則會(huì)把節(jié)點(diǎn)中的線程喚醒,，使其再次嘗試獲取同步狀態(tài),。

AQS主要提供了如下一些方法：

• getState()：返回同步狀態(tài)的當(dāng)前值；
• setState(int newState)：設(shè)置當(dāng)前同步狀態(tài),；
• compareAndSetState(int expect, int update)：使用CAS設(shè)置當(dāng)前狀態(tài),，該方法能夠保證狀態(tài)設(shè)置的原子性；
• tryAcquire(int arg)：獨(dú)占式獲取同步狀態(tài),，獲取同步狀態(tài)成功后，其他線程需要等待該線程釋放同步狀態(tài)才能獲取同步狀態(tài),；
• tryRelease(int arg)：獨(dú)占式釋放同步狀態(tài),；
• tryAcquireShared(int arg)：共享式獲取同步狀態(tài)，返回值大于等于0則表示獲取成功,，否則獲取失?。?
• tryReleaseShared(int arg)：共享式釋放同步狀態(tài)；
• isHeldExclusively()：當(dāng)前同步器是否在獨(dú)占式模式下被線程占用,，一般該方法表示是否被當(dāng)前線程所獨(dú)占,；
• acquire(int arg)：獨(dú)占式獲取同步狀態(tài)，如果當(dāng)前線程獲取同步狀態(tài)成功,，則由該方法返回,，否則，將會(huì)進(jìn)入同步隊(duì)列等待,，該方法將會(huì)調(diào)用可重寫的tryAcquire(int arg)方法,；
• acquireInterruptibly(int arg)：與acquire(int arg)相同，但是該方法響應(yīng)中斷,，當(dāng)前線程為獲取到同步狀態(tài)而進(jìn)入到同步隊(duì)列中,，如果當(dāng)前線程被中斷，則該方法會(huì)拋出InterruptedException異常并返回,；
• tryAcquireNanos(int arg,long nanos)：超時(shí)獲取同步狀態(tài),，如果當(dāng)前線程在nanos時(shí)間內(nèi)沒(méi)有獲取到同步狀態(tài)，那么將會(huì)返回false,，已經(jīng)獲取則返回true,；
• acquireShared(int arg)：共享式獲取同步狀態(tài)，如果當(dāng)前線程未獲取到同步狀態(tài),，將會(huì)進(jìn)入同步隊(duì)列等待,，與獨(dú)占式的主要區(qū)別是在同一時(shí)刻可以有多個(gè)線程獲取到同步狀態(tài)；
• acquireSharedInterruptibly(int arg)：共享式獲取同步狀態(tài),，響應(yīng)中斷,；
• tryAcquireSharedNanos(int arg, long nanosTimeout)：共享式獲取同步狀態(tài)，增加超時(shí)限制,；
• release(int arg)：獨(dú)占式釋放同步狀態(tài),，該方法會(huì)在釋放同步狀態(tài)之后，將同步隊(duì)列中第一個(gè)節(jié)點(diǎn)包含的線程喚醒,；
• releaseShared(int arg)：共享式釋放同步狀態(tài),；

后面LZ將會(huì)就CLH隊(duì)列，同步狀態(tài)的獲取,、釋放做詳細(xì)介紹

參考資料

1. Doug Lea：《Java并發(fā)編程實(shí)戰(zhàn)》
2. 方騰飛：《Java并發(fā)編程的藝術(shù)》