AQS，从浅显到进阶的全面指南！

AQS：Java并发编程中的同步枢纽

什么是AQS？

AQS，全称 AbstractQueuedSynchronizer，是 Java 并发编程中一个举足轻重的同步框架。它就像一把瑞士军刀，提供了同步锁的基本操作，比如获取锁、释放锁、排队等待锁等等。有了 AQS，并发编程中的同步机制变得轻而易举，让开发者们如虎添翼。

ReentrantLock 与 AQS

ReentrantLock 是 Java 中最常见的锁之一，可以反复获取同一个锁。它正是基于 AQS 实现的，将同步锁的基本操作封装起来，用起来简洁又方便。

AQS 的核心操作

• 获取锁 (acquire) ：想得到锁？那就调用 acquire() 方法。如果锁是空闲的，你就可以立马拿到；如果锁被其他线程霸占着，你就乖乖排队等候。
• 释放锁 (release) ：用完了锁，就赶紧调用 release() 方法。此时，排队等候的第一个线程就会荣幸地拿到锁。
• 排队等待锁 (await) ：如果一时半会儿拿不到锁，就调用 await() 方法。这时候，你就像进入了一条排队长龙，乖乖等候锁的释放。一旦锁被释放，你就会被唤醒，并拿到锁。

AQS 的巧妙设计

• 公平锁与非公平锁 ：AQS 提供两种锁：公平锁和非公平锁。公平锁就像排队买票，先来后到；非公平锁则像插队，谁快谁先拿。
• 可重入锁与非可重入锁 ：可重入锁允许同一个线程多次获取同一个锁。非可重入锁则比较严格，只能由一个线程持有。
• 独占锁与共享锁 ：独占锁就像独霸一张大床，只能一个人睡；共享锁则像合租，多人可以一起睡。
• 读写锁 ：读写锁是锁中的特殊一员，它允许多个线程同时读数据，但只能让一个线程写数据。

AQS 的用武之地

AQS 在 Java 并发编程中大显神通，比如：

• 共享数据保护 ：AQS 可以控制多个线程访问共享数据，避免数据打架。
• 多线程同步 ：AQS 可以让多线程排排站，按照既定的顺序执行。
• 线程通信 ：AQS 可以帮助线程们相互交流，比如用 Condition 对象实现线程的等待和唤醒。

总结

AQS 是 Java 并发编程中必不可少的利器，它提供了同步锁的基本操作和各种巧妙的设计。了解 AQS 的奥妙，让你在并发编程的江湖中所向披靡。

常见问题解答

1. AQS 和 synchronized 有什么区别？
   AQS 是一个框架，提供了同步锁的基本操作；synchronized 是一个，语法更简洁，但功能相对有限。

2. 为什么需要 AQS？
   AQS 可以实现更灵活和可扩展的同步机制，满足不同并发场景的需求。

3. 如何选择公平锁还是非公平锁？
   公平锁保证公平性，但性能较低；非公平锁性能较高，但可能存在饥饿问题。

4. 共享锁有什么好处？
   共享锁可以提高读数据的并发性，减少不必要的独占。

5. 读写锁是如何实现的？
   读写锁使用两个内部锁：一个读锁和一个写锁，通过巧妙的机制来实现读写互斥。

代码示例

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class AQSExample {
    private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

    public void synchronizedMethod() {
        lock.lock();
        try {
            // 临界区代码
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}