本文講講對理解鎖和執行緒有幫助的一些零散的點～

#  再思考執行緒的本質

首先理解一點：執行緒會阻塞，CPU永遠不會阻塞，除非電腦休眠！CPU一直在迴圈的忙碌執行指令，不會阻塞！

在CPU的角度上看，執行緒其實就是一個個的資料物件！這個資料物件包含了CPU要執行的程式碼的CPU暫存器（包括堆疊位置相關的暫存器)資訊，也就是執行緒上下文資訊，另外還應該包含執行緒相關的一些狀態資料，比如優先順序和執行緒狀態等！我們的執行緒會阻塞和恢復執行，完全是因為CPU永遠不會休息！

執行緒阻塞了是因為CPU當前時段不執行這個執行緒上下文了，而是選擇了其他上下文去執行；執行緒又恢復執行了是因為CPU又把該執行緒的上下文切換回來繼續執行了。

本質上，我們的執行緒的排程都是由於“上帝之手”的存在---永不停歇運轉的CPU和硬體定時器的持續運轉！

CPU說：執行哪個執行緒的上下文程式碼都一樣，我一直是順序執行指令的的，對於我來說我只是“跳著”執行記憶體不同地方的程式碼讓你們誤認為我是並行的而已，你們感受到並行都是我虛構出的～

# 設計的角度分析下鎖

對於一個多執行緒併發環境下有關聯資源的函式，在函式程式碼編寫角度上，給函式加鎖實際上相當於面向介面程式設計AOP理念--即鎖可以單獨被實現，然後被介入到各種函式的執行過程中去！說白了，按照面向物件的思想，鎖可以單獨實現為各種類！鎖這些個類相當於把“資源保護”這個公共的邏輯抽出來，這樣我們編寫需要資源保護的函式的時候，直接呼叫鎖相關的操作就可以了～

# 面向物件的角度分析鎖物件應該如何設計

首先，我們先進行簡單需求分析：

首先 鎖是為了保護資源訪問而協調執行緒執行順序，所以應該有狀態資料來確保當前允許和禁止哪些執行緒執行；

其次，鎖（自旋鎖應該除外）應該還能阻塞得不到鎖狀態的執行緒，所以應該有個阻塞佇列，得不到鎖的執行緒物件應該被放進阻塞佇列中等待；

上面說的狀態和阻塞佇列是鎖物件的資料，是多個執行緒共享的資料。此外鎖還應該提供如下的操作方法：

1 獲得鎖方法，方法實現為：原子的判斷鎖狀態（因為鎖資料本身也是共享的，需要保護）,如果當前執行緒獲取不到鎖，應該把該執行緒設定為阻塞狀態，並放入鎖的阻塞佇列中等待。

2 解鎖方法：獲得鎖的執行緒原子的修改鎖狀態資料來釋放鎖，同時獲取鎖的阻塞佇列，通知一個執行緒可以執行（即修改執行緒物件的狀態為執行態，讓CPU可以排程到這個執行緒）。

補充：由於鎖本身的狀態也是多執行緒共享的資料，也需要保護，一般是通過原子的CAS操作，即compare and set 、compare and get、compare and swap,分別對應同步的設定狀態資料、獲取狀態資料和修改狀態資料，有了這幾個操作作為根本保證，才有了鎖可以被單獨實現為公共操作類的理論基礎～

總結:

1 鎖物件應該是多執行緒共享的

2 鎖物件應該有狀態資料

3 鎖物件應該有阻塞佇列

4 CAS操作確保了鎖本身狀態的同步修改

（完）