Lock锁和AQS

java 的锁分为两类：

• 第一类是 synchronized 同步关键字，这个关键字属于隐式的锁，是 jvm 层面实现，使用的时候看不见；
• 第二类是在 jdk5 后增加的 Lock 接口以及对应的各种实现类，这属于显式的锁，就是我们能在代码层面看到锁这个对象，而这些个对象的方法实现，大都是直接依赖 CPU 指令的，无关 jvm 的实现。

synchronized 原理

• 修饰对象 对象锁
• 修饰类 类锁
• 修饰方法 实例方法 对象锁 静态方法 类锁

原理

修饰方法 - 依靠ACC_SYNCONSIZED标志

在执行一个方法之前，首先会识别ACC_SYNCONSIZED位，如果有，表明是一个同步方法，执行方法之前必须获取对象的Monitor，才会进去执行方法一当中内容，并且执行结束之前，其他线程无法获取当前Monitor，直到方法结束或者抛出异常。

public class Tues {
    public static int i ;
    public synchronized static void syncTask(){
        i++;
    }
}

修饰代码快 - 依赖指令 MONITORENTER 和 MONITOREXIT 指令

public class Test {
    public static int i ;
    public  static void syncTask(){
        synchronized (Test.class){
            i++;
        }
    }
}

字节码： 注意其中的两个指令 MONITORENTER 和 MONITOREXIT 指令

  public static syncTask()V
    TRYCATCHBLOCK L0 L1 L2 null
    TRYCATCHBLOCK L2 L3 L2 null
   L4
    LINENUMBER 12 L4
    LDC Lcom/ll/payconter/intf/entity/Test;.class
    DUP
    ASTORE 0
    MONITORENTER
   L0
    LINENUMBER 13 L0
    GETSTATIC com/ll/payconter/intf/entity/Test.i : I
    ICONST_1
    IADD
    PUTSTATIC com/ll/payconter/intf/entity/Test.i : I
   L5
    LINENUMBER 14 L5
    ALOAD 0
    MONITOREXIT
   L1
    GOTO L6
   L2
   FRAME FULL [java/lang/Object] [java/lang/Throwable]
    ASTORE 1
    ALOAD 0
    MONITOREXIT
   L3
    ALOAD 1
    ATHROW
   L6
    LINENUMBER 15 L6
   FRAME CHOP 1
    RETURN
    MAXSTACK = 2
    MAXLOCALS = 2
}

Lock锁 原理

Lock 完全用 Java 写成，在java这个层面是无关JVM实现的。虽然 Lock 缺少了 (通过 synchronized 块或者方法所提供的) 隐式获取释放锁的便捷性，但是却拥有了锁获取与释放的可操作性、可中断的获取锁以及超时获取锁等多种 synchronized 关键字所不具备的同步特性。
锁的原理，主要是依靠聚合了一个同步器（AbstractQueuedSynchronizer 缩写为 AQS）的子类来完成线程访问控制的。
比如常见的ReentrantLock，其中内聚了Sync ，实现了AbstractQueuedSynchronizer进行线程的同步管理

 abstract static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer

AQS 怎么进行管理线程访问呢

AQS原理是：如果一个共享资源是处于空闲状态，就标记当前线程为访问线程，如果当前资源处于非空闲状态，就需要一个一个线程阻塞等待以及唤醒资源分配机制，AQS通过int类型变量表示状态，使用一个FIFO的队列进行线程管理，使用CAS进行状态改变。

什么事CAS

什么是 CAS? CAS 即比较并替换（Compare And Swap)。CAS 操作包含三个操作数——内存位置、预期原值及新值。执行 CAS 操作的时候，将内存位置的值与预期原值比较，如果相匹配，那么处理器会自动将该位置值更新为新值，否则，处理器不做任何操作。

Lock锁就是需要AbstractQueuedSynchronizer子类进行实现

 /** Synchronizer providing all implementation mechanics */
    private final Sync sync;  手动设置公平锁或者非公平锁


/**
     * Creates an instance of {@code ReentrantLock}.
     * This is equivalent to using {@code ReentrantLock(false)}.
     */
    public ReentrantLock() {
        sync = new NonfairSync();  默认是非公平锁
    }

参考链接

• java里的锁总结（synchronized隐式锁、Lock显式锁、volatile、CAS）
• AQS 原理以及 AQS 同步组件总结