java并发-独占锁与共享锁

1 锁的独占与共享

      java并发包提供的加锁模式分为独占锁和共享锁，独占锁模式下，每次只能有一个线程能持有锁，ReentrantLock就是以独占方式实现的互斥锁。共享锁，则允许多个线程同时获取锁，并发访问 共享资源，如：ReadWriteLock。AQS的内部类Node定义了两个常量SHARED和EXCLUSIVE，他们分别标识 AQS队列中等待线程的锁获取模式。

     很显然，独占锁是一种悲观保守的加锁策略，它避免了读/读冲突，如果某个只读线程获取锁，则其他读线程都只能等待，这种情况下就限制了不必要的并发性，因为读操作并不会影响数据的一致性。共享锁则是一种乐观锁，它放宽了加锁策略，允许多个执行读操作的线程同时访问共享资源。 java的并发包中提供了ReadWriteLock，读-写锁。它允许一个资源可以被多个读操作访问，或者被一个 写操作访问，但两者不能同时进行。

2 锁的公平与非公平

     锁的公平与非公平，是指线程请求获取锁的过程中，是否允许插队。在公平锁上，线程将按他们发出请求的顺序来获得锁；而非公平锁则允许在线程发出请求后立即尝试获取锁，如果可用则可直接获取锁，尝试失败才进行排队等待。ReentrantLock提供了两种锁获取方式，FairSyn和NofairSync。结论：ReentrantLock是以独占锁的加锁策略实现的互斥锁，同时它提供了公平和非公平两种锁获取方式。最初看源码时竟然把这两个概念弄混了。

 3 AQS提供的模板方法

    AQS提供了独占锁和共享锁必须实现的方法，具有独占锁功能的子类，它必须实现tryAcquire、tryRelease、isHeldExclusively等；共享锁功能的子类，必须实现tryAcquireShared和tryReleaseShared等方法，带有Shared后缀的方法都是支持共享锁加锁的语义。Semaphore是一种共享锁，ReentrantLock是一种独占锁。

    独占锁获取锁时，设置节点模式为Node.EXCLUSIVE

public final void acquire(int arg) {
        if (!tryAcquire(arg) &&
            acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))
            selfInterrupt();
    }

    共享锁获取锁，节点模式则为Node.SHARED

     private void doAcquireShared(int arg) {
        final Node node = addWaiter(Node.SHARED);
        boolean failed = true;
        .....
    }

 4  对ConditionObject的认识

     ReentrantLock是独占锁，而且AQS的ConditionObject只能与ReentrantLock一起使用，它是为了支持条件队列的锁更方便。ConditionObject的signal和await方法都是基于独占锁的，如果线程非锁的独占线程，则会抛出IllegalMonitorStateException。例如signalAll源码：

        public final void signalAll() {
            if (!isHeldExclusively())
                throw new IllegalMonitorStateException();
            Node first = firstWaiter;
            if (first != null)
                doSignalAll(first);
        }

      我在想，既然Condtion是为了支持Lock的，为什么ConditionObject不作为ReentrantLock的内部类呢？对于实现锁功能的子类，直接扩展它就可以实现对条件队列的支持。但是，对于其它非锁语义的实现类如Semaphore、CountDownLatch等类来说，条件队列是无用的，也会给开发者扩展AQS带来困惑。总之，是各有利弊，大师们的思想，还需要仔细揣摩啊！