java进阶(5)之ReentranctLock/AQS等并发原理解析

PS: AQS全称AbstractQueueSynchronizer，抽象队列同步器，是并发中最核心的一个类了，本篇文章不剖析源码，只用文字和图形表达。

AQS解析以及与ReentranctLock之间的关系

通过看源码可知，ReentranctLock关于锁的操作，都是基于AQS的。
AQS中有两个核心的属性，状态变量state和双向链表head和tail。
state用于保存当前是否有锁以及锁的种类(读or写)，默认值为0，通过VarHandle.compareAndSet(this, expect, update)，来改变字段值(这个就是传说中的CAS操作，基于底层操作系统，能保证原子性)。JDK开发人员也巧妙地将int类型的state的高低16位，分别代表锁的读和写，从而能让一个参数，存储到读和写两个状态.
双向链表head和tail，用于将阻塞的线程加入到队尾中，然后从队首取出阻塞的线程进行消费。

ReentrantReadWriteLock解析

其实跟ReentrantLock类似，只是ReentrantReadWriteLock有ReadLock和WriteLock两把锁。说是两把锁，但是两个对象，都是使用的AQS中的锁，也就是通过state变量控制读写锁状态，并且通过AQS里内部算法实现：读写锁互斥，写写锁互斥，读读锁正常取值。

锁优化的策略

• 标志位修改等可减刑场景优先使用volatile
• 数值递增场景优先使用Atomic原子类
• 数据允许多副本场景优先使用ThreadLocal
• 读多写少需要加锁的场景优先使用读写锁
• 尽可能减少线程对锁占用的时间
• 尽可能减少线程对数据加锁的粒度
• 尽可能对不同功能分离锁的使用
• 避免在循环中频繁的加锁以及释放锁
• 尽量减少高并发场景中线程对锁的争用
• 采用多级缓存机制降低线程对锁对争用
• 生产环境如遇死锁情况可用jstack进行分析