深入浅出AQS实现原理，以ReentrantLock为例剖析锁机制

1. AQS的基本原理

AQS（AbstractQueuedSynchronizer）是Java并发编程中一个重要的锁实现框架，它提供了多种锁的实现方式，如ReentrantLock、Semaphore、CountDownLatch等。AQS的设计非常精巧，它使用一个内部类Node来表示等待获取锁的线程，并通过维护一个队列来管理这些等待线程。

AQS的基本原理如下：

• 队列： AQS使用一个FIFO队列来管理等待获取锁的线程。
• 状态： AQS使用一个volatile变量state来表示锁的状态。
• 获取锁： 当一个线程尝试获取锁时，它会先检查state的值。如果state为0，则表示锁是空闲的，该线程可以立即获取锁。如果state不为0，则表示锁已被其他线程持有，该线程需要加入队列并等待。
• 释放锁： 当一个线程释放锁时，它会将state的值减1。如果state的值减到0，则表示锁已空闲，队列中的下一个线程可以获取锁。

2. ReentrantLock的实现

ReentrantLock是AQS的一个实现，它是一个可重入锁，这意味着它可以被同一个线程多次获取。ReentrantLock的实现非常简单，它只需要重写AQS中的几个方法即可。

ReentrantLock的主要方法如下：

• lock： 该方法尝试获取锁。如果锁是空闲的，则该线程可以立即获取锁。如果锁已被其他线程持有，则该线程需要加入队列并等待。
• unlock： 该方法释放锁。当一个线程释放锁时，它会将state的值减1。如果state的值减到0，则表示锁已空闲，队列中的下一个线程可以获取锁。
• isHeldByCurrentThread： 该方法检查锁是否被当前线程持有。
• getHoldCount： 该方法返回锁被当前线程持有的次数。

3. 实例分析

为了更好地理解AQS的实现原理，我们来看一个简单的实例。假设我们有一个共享资源，该资源只能被一个线程同时访问。我们可以使用ReentrantLock来保护该资源。

首先，我们需要创建一个ReentrantLock对象：

ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

然后，我们需要在访问共享资源之前获取锁：

lock.lock();

访问完共享资源后，我们需要释放锁：

lock.unlock();

这样，我们就确保了共享资源只能被一个线程同时访问。

4. 总结

AQS是一个非常重要的锁实现框架，它提供了多种锁的实现方式。ReentrantLock是AQS的一个实现，它是一个可重入锁，可以被同一个线程多次获取。通过理解AQS的实现原理，我们可以更好地理解Java并发编程中的锁机制，从而提高我们的编程技巧。