携手AQS，纵横Java并发编程的宏伟世界
2023-12-18 15:51:24
AQS：Java并发编程的基石
揭开同步的神秘面纱
在Java并发编程的浩瀚海洋中，AQS（AbstractQueuedSynchronizer）宛如一座坚不可摧的堡垒，守护着并发编程的稳定运行。它巧妙地将锁机制与同步操作融为一体，为开发者构建了一个统一、高效的并发编程框架。
深入理解AQS
AQS是一个抽象类，定义了锁获取、释放、等待和唤醒等并发编程的基本操作。这些操作就像舞台上的灯光，照亮了并发编程的幕后世界，让开发者专注于业务逻辑，而无需为锁的细节分心。
锁的争夺：acquire()和release()
当一个线程需要进入临界区时，它会召唤AQS的acquire()方法。acquire()方法就像一个守卫，它会尝试以非阻塞的方式获取锁，如果成功，线程直接进入临界区，继续执行。如果锁已被其他线程霸占，它会加入等待队列，耐心等待锁的释放。
当一个线程不再需要霸占临界区时，它会礼貌地调用AQS的release()方法，释放锁的掌控权。release()方法就像一个闹钟，它会唤醒等待队列中的第一个线程，让它可以继续它的征程。
等待与唤醒：wait()和notify()
AQS还提供了wait()和notify()方法，让线程之间可以优雅地进行交流。wait()方法就像一个暂停按钮，可以让线程进入休眠状态，直到被其他线程唤醒。notify()方法就像一个闹铃，可以唤醒一个正在休眠的线程，让它重新活跃起来。
ReentrantLock：AQS的明星实现
ReentrantLock是AQS最闪耀的明星之一，它实现了可重入锁的功能。可重入锁允许一个线程多次获取同一个锁，而不会陷入死锁的泥潭。
ReentrantLock巧妙地利用了AQS的等待队列，当一个线程获取锁时，它会在等待队列中插入一个自己的节点。当它再次获取锁时，它只需将自己的节点移动到队首，即可轻松获取锁。
公平锁与非公平锁：谁更公平
AQS提供了公平锁和非公平锁两种锁的实现。公平锁就像一个公正的裁判，它严格按照线程进入等待队列的顺序来分配锁。非公平锁则更像一个机灵的小孩，它可能让后进入等待队列的线程优先获取锁。
公平锁的优点是防止线程饥饿，即一个线程长时间无法获取锁。非公平锁的优点是提高并发性能，因为它允许后进入等待队列的线程优先获取锁，减少了线程在等待队列中的等待时间。
结语：AQS在并发中的无冕之王
AQS是Java并发编程的基石，它为开发者提供了一个统一、高效的框架来管理锁和同步。ReentrantLock是AQS的经典实现，提供了可重入锁的功能。公平锁和非公平锁各有优势，开发者可以根据需要选择合适的锁类型。
通过深入理解AQS和ReentrantLock，你可以掌握Java并发编程的核心技术，并将其应用到你的项目中，提升项目的性能和可靠性。
常见问题解答
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什么是AQS？
AQS是Java并发编程中一个抽象类，定义了锁获取、释放、等待和唤醒等基本操作。 -
ReentrantLock和AQS有什么关系？
ReentrantLock是AQS的一个经典实现，提供了可重入锁的功能。 -
公平锁和非公平锁有什么区别？
公平锁严格按照线程进入等待队列的顺序分配锁，非公平锁可能允许后进入等待队列的线程优先获取锁。 -
AQS是如何实现可重入锁的？
ReentrantLock巧妙地利用了AQS的等待队列，当一个线程获取锁时，它会在等待队列中插入一个自己的节点，当它再次获取锁时，它只需将自己的节点移动到队首，即可轻松获取锁。 -
在什么情况下使用公平锁？
在需要防止线程饥饿的情况下，使用公平锁。公平锁可以保证线程按照进入等待队列的顺序获取锁。
