并发编程之J.U.C的第一篇，

并发编程之J.U.C的第一篇，

并发编程之J.U.C

• AQS 原理
• ReentrantLock 原理
• 1. 非公平锁实现原理
• 2）可重入原理
• 3. 可打断原理
• 5） 条件变量实现原理
• 3. 读写锁
• 3.1 ReentrantReadWriteLock
• 缓存更新策略
• 读写锁原理

 

AQS 原理

全称是 AbstractQueuedSynchronizer，是阻塞式锁和相关的同步器工具的框架
特点 ：

• 用state 属性来表示资源的状态（分独占模式和共享模式），子类需要定义如何维护这个状态，控制如何获取锁和释放锁
  • getState - 获取 state 状态
  • setState - 设置 state 状态
  • compareAndSetState - cas 乐观锁机制设置 state 状态
  • 独占模式是只有一个线程能够访问资源，而共享模式可以允许多个线程访问资源
• 提供了基于FIFO的等待队列，类似于 Monitor的EntryList
• 条件变量来实现等待、唤醒机制，支持多个条件变量，类似于 Monitor的WaitSet

子类主要实现这样一些方法 （默认抛出UnsupportedOperationException）

• tryAcquire
• tryRelease
• tryAcquireShard
• tryReleaseShard
• isHeldExclusively
  获取锁的优势
  
  释放锁的姿势
  

ReentrantLock 原理

1. 非公平锁实现原理

加锁解锁流程
先从构造器开始看，默认为非公平锁实现

NonfairSync 继承自 AQS
没有竞争时

第一个竞争出现时 ：

Thread-1 执行了

• 设置exclusiveOwnerThread为null
• state = 0
  
  当队列不为null，并且head的waitStatus = -1，进入unparkSuccessor 流程找到队列中离head最近的一个Node（没取消的），unpark恢复其运行，本例中即为Thread-1
  回到 Thread-1 的acquireQueued 流程
  
  回到 Thread - 1的 acquireQueued 流程
  
  如果加锁成功（没有竞争），会设置
• exclusiveOwnerThread 为 Thread - 1，state = 1
• head 指向刚刚 Thread - 1 所在的Node，该Node清空Thread
• 原本的head因为从链表断开，而可被垃圾回收
  如果这时候有其它线程来竞争（非公平的体现），例如这时有Thread - 4来了
  
  如果不巧又被 Thread - 4 占了先
• Thread - 4被设置为 exclusiveOwnerThread，state = 1
• Thread - 1再次进入 acquireQueued 流程，获取锁失败，重新进入 park阻塞
  加锁源码

2）可重入原理

3. 可打断原理

不可打断模式
在此模式下，即使它被打断，仍会驻留在AQS队列中，等获得锁后方能继续运行（是继续运行！只是打断标记被设置为true）



可打断模式

5） 条件变量实现原理

每个条件变量其实就对应着一个等待队列，其实现类是 ConditionObject
await 流程
开始 Thread - 0 持有锁，调用await，进入ConditionObject 的addConditionWaiter流程创建新的Node状态为 -2 （Node.CONDITION），关联Thread - 0，加入等待队列尾部

接下来进入AQS的fullyRelease流程，释放同步器上的锁

unpark AQS 队列中的下一个节点，竞争锁，假设没有其他竞争线程，那么Thread - 1竞争成功

park 阻塞 Thread - 0

signal
假设Thread - 1 要来唤醒 Thread - 0

进入 ConditionObject 的doSignal流程，取得等待队列中第一个 Node，即Thread - 0所在Node

执行transferForSignal 流程，将该Node 加入AQS队列尾部，将Thread - 0
的waitStatus改为0，Thread - 3的waitStatus改为 - 1

Thread - 1 释放锁，进入unlock流程。

3. 读写锁

3.1 ReentrantReadWriteLock

当读操作远远高于写操作时，这时候使用读写锁让 读-读可以并发，提高性能。
类似于数据库中的select 。。。from 。。。lock in share mode
提供一个数据容器类内部分别使用读锁保护数据的read（）方法，写锁保护数据的write（）方法
注意事项

• 读锁不支持条件变量
• 重入时升级不支持 ：即持有读锁的情况下去获取写锁，会导致获取写锁永久等待
  
• 重入时降级支持 ：即持有写锁的情况下去获取读锁
  

缓存更新策略

更新时，是先清缓存还是先更新数据库
先清缓存

先更新数据库

读写锁原理