揭秘Lock接口与自定义锁的实现：探索AQS源码深度解析(2)

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引言

在上一篇文章中，我们对AQS(AbstractQueuedSynchronizer)有了初步的了解。AQS是一个抽象队列同步器，它提供了线程同步的基础框架。在本文中，我们将继续深入探索AQS的源码，重点关注Lock接口及其自定义实现。我们将首先对Lock接口进行介绍，然后一步一步地实现一个自定义锁。通过对AQS和Lock接口的深入理解，您将能够更好地掌握Java并发编程中的锁机制，并能够根据自己的需要实现各种类型的锁。

Lock接口

Lock接口是Java并发编程中最常用的锁接口之一。它提供了比synchronized更细粒度的锁控制，并且可以用于实现各种同步机制。Lock接口定义了以下方法：

• lock(): 获取锁。如果锁被其他线程持有，当前线程将被阻塞，直到锁被释放。
• unlock(): 释放锁。
• tryLock(): 尝试获取锁。如果锁被其他线程持有，当前线程不会被阻塞，而是立即返回false。
• tryLock(long time, TimeUnit unit): 尝试获取锁，并在指定的时间内等待。如果锁在指定的时间内被释放，当前线程将获取锁并返回true；否则，当前线程将返回false。
• newCondition(): 创建一个Condition对象。Condition对象可以用于等待和通知其他线程。

自定义锁的实现

现在，我们来实现一个自定义锁。我们将使用AQS作为基础框架，并根据自己的需要对AQS进行扩展。我们的自定义锁将具有以下特点：

• 使用公平锁策略，即线程获取锁的顺序与它们请求锁的顺序相同。
• 提供可重入锁的功能，即同一个线程可以多次获取同一个锁，而不会发生死锁。
• 提供超时获取锁的功能，即线程可以在指定的时间内等待锁被释放。
• 提供Condition对象，用于等待和通知其他线程。

AQS源码解析

AQS是一个非常复杂的类，它的源码有数百行代码。在本文中，我们将重点介绍AQS中与Lock接口相关的内容。AQS的核心数据结构是一个双端队列，它用于存储等待获取锁的线程。当一个线程获取锁时，它将被添加到队列的尾部。当锁被释放时，队列头部的线程将被唤醒并获取锁。

AQS还定义了几个重要的状态变量，用于表示锁的当前状态。这些状态变量包括：

• state: 表示锁的当前状态。state的值可以是0(未加锁)、1(独占锁)或2(共享锁)。
• head: 表示等待获取锁的线程队列的头部。
• tail: 表示等待获取锁的线程队列的尾部。
• waiters: 表示等待获取锁的线程的数量。

结语

在本文中，我们对Lock接口进行了介绍，并实现了一个自定义锁。我们还对AQS源码进行了深入解析，以了解其内部运作机制。通过阅读本文，您应该对Java并发编程中的锁机制有了一个更全面的认识，并掌握了自定义锁的实现方法。在下一篇博文中，我们将继续深入探索AQS，并介绍如何使用AQS来实现各种同步机制。