JUC——线程同步锁（锁处理机制简介）

锁处理机制简介

juc的开发框架解决的核心问题是并发访问和数据安全操作问题，当进行并发访问的时候如果对于锁的控制不当，就会造成死锁这样的阻塞问题。

为了解决这样的缺陷，juc里面重新针对于锁的概念进行了设计。

JUC锁机制

JUC锁机制包括以下几个组成部分：

• 核心接口：Lock，ReadWriteLock；
• AQS抽象类：
  • AbstractOwnableSynchronizer （排它锁）；
  • AbstractQueuedSynchronizer （为实现依赖于先进先出（FIFO）等待队列的阻塞锁和相关同步器（信号量、事件，等等）提供一个框架）；
  • AbstractQueuedLongSynchronizer （64位同步器）
• 工具类：
  • Reentrantock互斥锁、ReadWriteLock读写锁、Condition控制队列
  • LockSupport阻塞原语、Semaphore信号量、CountDownLatch闭锁
  • CyclicBarrier栅栏、Exchanger交换机、CompletableFuture线程回调

之所以在juc里面要重新提供一系列的锁的处理工具类，其根本原因在于，Java原始的锁机制（synchronized）虽然可以提供有数据的安全访问机制，但是其缺点也是非常明显的：所有的线程对象只能享受一把锁。

java.util.concurrent锁概览

• java.util.concurrent.locks提供了锁的基础支持；
• Lock接口：支持语义不同（重入、公平等）的锁规则
  • 语义不同，是指锁可是有 “公平机制的锁”、“非公平机制的锁”、“可重入的锁”等等；
    • 公平机制：指不同线程获取锁的机制是公平的；
    • 非公平机制：指不同线程获取锁的机制是非公平的；
  • 可重入的锁：指同一个锁能够被一个线程多次获取，可重入锁最大的作用是避免死锁。
• ReadWriteLock接口和Lock类似的方式定义了一些读取者可以共享而写入独占的锁；
• Condition接口描述了可能会与锁有关的条件变量（与Objec类的wait()方法使用类似）。

公平锁核心概念

• AbstractQueuedSynchronizer：是Java管理 “锁”的抽象类，锁的许多公共方法都是都是在这个类中实现。AbstractQueuedSynchronizer是独占锁（例如，ReentrantLock）。
• AbstractQueuedSynchronizer类别：
  • 独占锁：锁在同一个时间点只能被一个线程锁占有。根据锁的获取机制，它有划分为“公平锁”和“非公平锁”。公平锁是按照通过CLH等待线程按照先来先得的规则公平的获取锁；而非公平锁则当线程获取锁时，它会无视CLH等待队列而直接回去锁。
  • 共享锁：能被多个线程同时拥有，能被共享的锁。
• CLH队列（Craig,Landin,and Hagersten locks）：CLH锁也是一种基于链表的可扩展、高性能、公平的自旋锁，申请线程只在本地变量上自旋，它不断轮询前驱的状态，如果发现前驱释放了锁就结束自旋。
• CAS方法（Compare And Swap）：比较并交换方法，它是原子操作方法：即，通过CAS操作的数据都是以原子方式进行的。

CLH锁——解决死锁问题