### 鎖---預備知識Java的AQS
鎖—預備知識Java的AQS
****************** 如有侵權請提示刪除 *******************
1、概念：
所謂AQS，指的是AbstractQueuedSynchronizer，它提供了一種實現阻塞鎖和一系列依賴FIFO等待佇列的同步器的框架，ReentrantLock、Semaphore、CountDownLatch、CyclicBarrier等併發類均是基於AQS來實現的，具體用法是通過繼承AQS實現其模板方法，然後將子類作為同步元件的內部類。
瞭解一個框架最好的方式是讀原始碼，說幹就幹。
AQS是JDK1.5之後才出現的，由大名鼎鼎的Doug Lea李大爺來操刀設計並開發實現，全部原始碼(加註釋)2315行，整體難度中等。
基本框架
AQS維護了一個volatile語義(支援多執行緒下的可見性)的共享資源變數state和一個FIFO執行緒等待佇列(多執行緒競爭state被阻塞時會進入此佇列)。
state的訪問方式有三種：
getState()
setState()
compareAndSetState()
AQS定義兩種資源共享方式：Exclusive（獨佔，只有一個執行緒能執行，如ReentrantLock）和Share（共享，多個執行緒可同時執行，如Semaphore/CountDownLatch）。
不同的自定義同步器爭用共享資源的方式也不同。自定義同步器在實現時只需要實現共享資源state的獲取與釋放方式即可，至於具體執行緒等待佇列的維護（如獲取資源失敗入隊/喚醒出隊等），AQS已經在頂層實現好了。自定義同步器實現時主要實現以下幾種方法：
1 isHeldExclusively():該執行緒是否正在獨佔資源。只有用到condition才需要去實現它。 2 tryAquire(int):獨佔方式。嘗試獲取資源，成功則返回true，失敗則返回false。 3 tryRelease(int):獨佔方式。嘗試釋放資源，成功則返回true，失敗則返回false。 4 tryAcquireShared(int):共享方式。嘗試獲取資源。負數表示失敗；0表示成功，但沒有剩餘可用資源；正數表示成功，且有剩餘資源。 5 tryReleaseShared(int):共享方式。嘗試釋放資源，如果釋放後允許喚醒後續等待結點返回true，否則返回false。
以ReentrantLock為例，state初始化為0，表示未鎖定狀態。A執行緒lock()時，會呼叫tryAcquire()獨佔該鎖並將state+1。此後，其他執行緒再tryAcquire()時就會失敗，直到A執行緒unlock()到state=0（即釋放鎖）為止，其他執行緒才有機會獲取該鎖。當然，釋放鎖之前，A執行緒自己是可以重複獲取此鎖的（state會累加），這就是可重入的概念。但要注意，獲取多少次就要釋放多少次，這樣才能保證state是能回到零態的。
再以CountDownLatch為例，任務分為N個子執行緒去執行，state為初始化為N（注意N要與執行緒個數一致）。這N個子執行緒是並行執行的，每個子執行緒執行完後countDown()一次，state會CAS減1。等到所有子執行緒都執行完後（即state=0），會unpark()主呼叫執行緒，然後主呼叫執行緒就會await()函式返回，繼續後餘動作。
一般來說，自定義同步器要麼是獨佔方法，要麼是共享方式，他們也只需實現tryAcquire-tryRelease、tryAcquireShared-tryReleaseShared中的一種即可。但AQS也支援自定義同步器同時實現獨佔和共享兩種方式，如ReentrantReadWriteLock。