05 Java中的锁

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synchronized 关键字隐式地获取锁，将锁的获取和释放固化，简化了同步的管理，但扩展性没有显式的锁获取和释放强。
Lock 接口提供的 synchronized 不具备的特性：
- 尝试非阻塞地获取锁。
- 能被中断地获取锁，当获取到锁的线程被中断时，中断异常将被抛出，同时锁被释放。
- 超时获取锁，截止时间到了仍旧无法获得锁，则返回。
AbstractQueuedSynchronizer 队列同步器：模板方法模式，简化了锁的实现方式，屏蔽了同步状态管理、线程排队和等待唤醒等底层操作，自身没有实现任何同步接口，可重写模板方法分为三类：
- 独占式获取与释放同步状态。
- 共享式获取与释放同步状态。
- 查询同步队列中的等待线程情况。
AQS 的实现：FIFO 双向队列，首节点是获取同步状态成功的节点。
- 只有一个线程能够成功获取到同步状态，因此设置头节点不需要 CAS 保证。
- 无法获取到同步状态的线程被构造为节点加入同步队列，因而设置尾节点需要基于 CAS 保证线程安全。
可重入锁：锁对于获取进行计数自增，计数表示当前锁被重复获取的次数，释放时计数自减，当计数为 0 时，表示锁已经成功释放。
公平锁与非公平锁实现区别：公平锁在判断条件增加了一个 hasQueuedPredecessors() 方法，判断同步队列中当前节点是否有前驱节点，即更早请求获取锁的线程。
公平锁效率通常不如非公平锁高，但能够减少“饥饿”发生的概率，等待越久的线程能够优先被满足。
- 非公平锁中同一线程连续获取锁的概率非常高，刚刚释放锁后获取同步状态相对更加容易。
- 非公平锁线程切换次数更少，虽然容易造成饥饿，但保证了更大吞吐量。
ReentrantReadWriteLock：读写锁，整型变量中高 16 位维护读状态，低 16 位维持写状态。
存在读锁，则写锁不能被获取，需要等待，以保证写锁的操作对读锁可见。
锁降级：获取写锁，再获取读锁，随后释放写锁。
不支持锁升级：保证数据可见性，若读锁被多个线程获取，升级后更新对其他获取到读锁的线程均不可见。
condition：提供监视器方法，AQS 的内部类。
同步队列的首节点并不会直接加入等待队列，而是通过addConditionWaiter()方法把当前线程构造成一个新的节点并将其加入等待队列中。