首先来简单介绍一下JUC并发包下的各种同步锁

如何使用具体的可以参考这篇博文：Java并发编程：CountDownLatch、CyclicBarrier和Semaphore

• countDownLatch:给countDownLatch指定一个计数器，通过await来拴住线程，然后通过countdown进行--操作，直到为0时，继续执行await下面的方法

• CyclicBarrier：像一个车，坐满了发车，指定一个参数，通过await来拴住线程，当线程全部到位了，才能同时接下去一起执行自己的操作

• Semaphore:指定一个参数，进行限流，最多允许这个数的线程同时运行，还可以穿入boolean类型参数指定是否为公平锁

• • 使用acquire方法获取锁执行权，获取到了参数就-1；
  • 使用RELEASE释放资源，参数+1
  • 高速收费站：8个车道，两个收费站，最多只允许两个车道的车同时进收费站

• Phase:按阶段执行，比如结婚现场，第一阶段：全部人到齐了才能入席，第二阶段等全部人入席了才能开始吃饭，第三阶段：全部人吃完饭了才能离开。第四阶段：只让新郎新娘去洞房，其他人注销离场。第五阶段：这时候只剩新郎新娘两个线程了

• readwriteLock:如果都是读，那么加共享锁（读锁），大家可以同时查看，效率高不阻塞，如果是写加排他锁（写锁），需要排队，会阻塞

• exchange：两线程互相交换

• locksupport:调用park拴住线程，其他地方调用unpark的时候，自己才打开门拴

• 这些锁都是基于AQS实现

AQS

（AbstractQueuedSynchronizer）抽象队列同步器，是一个用来构建锁和同步器的框架，它底层用了 CAS 技术来保证操作的原子性，使用volatile保证线程直接的可见性。它能够成为实现大部分同步需求的基础，也是 J.U.C 并发包同步的核心基础组件。

AQS核心

• AQS 队列在内部维护了一个 FIFO（先进先出） 的双向链表，在双向链表中，每个节点都有两个指针，分别指向直接前驱节点和直接后继节点。使用双向链表的优点之一，就是从任意一个节点开始都很容易访问它的前驱节点和后继节点。
• 还有两个核心变量，node和state

node

• node是一个内部类，竞争锁失败的线程会被封装成一个个node加入到队列当中

state变量

• state变量：通过这个state变量来判断线程是否拥有执行权，具体的用法看子类，比如像countdownLatch中state初始值就是给它设置的那个参数

AQS框架总览

• Lock Support：用来处理线程的等待和唤醒

通过reentrantlock的调用关系，来了解AQS

JUC包下的锁都是基于AQS实现的，比如reentrantlock,它内部维护了一个内部类Sync，这个类继承自AQS（AbstractQueuedSynchronizer

调用关系图

tryAcquire方法

• 如果我们创建对象时使用的是非公平锁，它就会创建sync的子类nonfairSync对象。当我们调用lock方法的时候，它实际调用的是nonfairSync的lock方法，它首先会用CAS尝试去获得锁（如果是公平锁，直接调用AQS的acquire方法，而不是暴力去抢锁），没有抢到，就会调用，AQS的acquire方法，然后呢再回调用tryacquire方法尝试去获得锁，非公平锁重写了tryacquire，然后去调用它自己的nonfairTryAcquire方法再次直接CAS去获取锁(如果是公平锁，会先去判断AQS队列中是否人在排队，没有的话才会去获取锁，有的话自己也加入队列中排队)，还是失败，就会把自己封装成node节点加入到队列当中，等待下次去竞争。

• • 非公平锁在 CAS 失败后，和公平锁一样都会进入到 tryAcquire 方法，在 tryAcquire 方法中，如果发现锁这个时候被释放了（state == 0），非公平锁会直接 CAS 抢锁，但是公平锁会判断等待队列是否有线程处于等待状态，如果有则不去抢锁，乖乖排到后面。
  • 公平锁和非公平锁就这两点区别，如果这两次 CAS 都不成功，那么后面非公平锁和公平锁是一样的，都要进入到阻塞队列等待唤醒。

addwaiter方法

• • 在 AQS 中，队列中的每个 Node 其实就是一个线程封装，当线程在tryAcquire()竞争锁失败之后，会调用acquire方法，将当前线程包装成Node 并加入到 AQS 队列中；获取锁的线程释放锁之后，会从队列中唤醒一个阻塞的 Node （也就是线程）（封装节点方式 核心！！！：插入节点，用的是 CAS 自旋插入，这是因为在 AQS 中会存在多个线程同时竞争资源的情况，进而一定会出现多个线程同时插入节点的操作，这里使用 CAS 自旋插入是为了保证操作的线程安全性，只用CAS锁尾巴那个节点，而不是整个队列，保证了效率）
• • • JDK1.9addwaiter方法中设置前置节点时，使用了varHandler
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      • varHandler作用：可以对普通属性做原子操作
      • 比反射快，直接操作二进制码

acquireQueued入队方法

入队方式：

1. 获取前驱节点
2. 如果前一个节点是头节点，那么快轮到自己了，那么尝试去争抢锁
3. 抢到了，说明前一个节点已经把锁释放了，那么就将自己设置为头节点
4. 如果不是头节点，那么就等着前置节点叫醒你

• AQS 提供了两种锁，分别是独占锁和共享锁，独占锁指的是操作被认作一种独占操作，比如 ReentrantLock，它实现了独占锁的方法，而共享锁则指的是一个非独占操作，比如一些同步工具 CountDownLatch 和 Semaphore 等同步工具
• • 独占锁的原理是如果有线程获取到锁，那么其它线程只能是获取锁失败，然后进入等待队列中等待被唤醒。
• • AQS可以说是一个给予实现同步锁、同步器的一个框架，很多实现类都在它的的基础上构建的
• 在AQS中实现了对等待队列的默认实现