ReentrantReadWriteLock

兩把鎖共享一個等待佇列，兩把鎖的狀態都由一個原子變量表示，特有的獲取鎖和釋放鎖邏輯。

ReentrantReadWriteLock的基本原理：

• 讀鎖的獲取,只要求寫鎖沒有被執行緒持有就可以獲取，檢查等待佇列，逐個喚醒等待讀鎖執行緒，遇到等待寫鎖執行緒則停止.
• 讀鎖的釋放,釋放後，檢查寫鎖和讀鎖是否被持有，若都沒有被持有則喚醒下一個等待執行緒.
• 寫鎖的獲取,只有讀寫鎖都未被持有才會獲取寫鎖。
• 寫鎖的釋放，喚醒等待佇列的下一個執行緒。

ReentrantLock

主要方法

• void lock();獲取鎖，阻塞，不響應中斷，但會記錄中斷標誌位。
• void lockInterruptibly() throws InterruptedException;獲取鎖，響應中斷
• boolean tryLock();獲取鎖，不阻塞，實時返回，一般需迴圈呼叫
• boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException;在time的時間內阻塞獲取鎖，響應中斷
• void unlock();釋放鎖
• Condition newCondition();新建顯式條件

注： 這裡的響應中斷意思是若被其他執行緒中斷（呼叫interrupt方法）會丟擲InterruptedException異常。

原理支援

1. 依賴CAS方法,可重入實現用的計數就是用的原子變數。
2. 依賴LockSupport中的方法:

• public static void park()：放棄CPU執行權，CPU不在進行排程，響應中斷，當有中斷髮生時，park會返回，執行緒中斷狀態會被設定，另外park也有可能無緣無故的返回，所以一般需要迴圈檢查park的等待條件是否滿足。。
• public static void parkNanos(long nanos)：在nanos納秒內放棄CPU執行權
• public static void parkUntil(long deadline)：放棄執行權直到deadline時間（距離1970年毫秒數）。
• public static void unpark(Thread thread)：重新恢復執行緒，讓其爭奪CPU執行權。

實現基礎AQS

AQS-AbstractQueuedSynchronizer（抽象佇列同步器）。

ReadWriteLock在內部注入了AbstractQueuedSynchronizer，上鎖和釋放鎖核心方法都在AQS類當中，AQS維護了兩個核心變數，一個是state（當前可重入計數，初始值為0），一個是exclusiveOwnerThread（當前持有鎖的執行緒Thread物件）。另外還維護了一個鎖等待佇列。

ReentrantLock構造方法傳入的boolean值ture為公平鎖，false為不公平鎖。以不公平鎖為例先講一下上鎖和釋放鎖的原理：

上鎖

1. 如果當前鎖狀態為0（未被鎖），則使用CAS獲得鎖，並設定當前鎖內的執行緒為自己。
2. 如果不為0，新增到佇列尾部，並呼叫LockSupport中的park()方法放棄CPU執行權。直到當鎖被釋放的時候被喚醒，被喚醒後檢查自己是否是第一個等待的執行緒，如果是且能獲得鎖，則返回，否則繼續等待，這個過程中如果發生了中斷，lock會記錄中斷標誌位，但不會提前返回或丟擲異常。

釋放鎖

就是將AQS內的state變數的值遞減1，如果state值為0，則徹底釋放鎖，會將“加鎖執行緒”變數也設定為null，同時喚醒等待佇列中的所有執行緒。

公平鎖

在獲取鎖方法中多了一個檢查，意義是隻有不存在其他等待時間更長的執行緒，它才會嘗試獲取鎖。對比不公平鎖，其整體效能比較低，低的原因不是這個檢查慢，而是會讓活躍執行緒得不到鎖，進入等待狀態，引起上下文切換，降低了整體的效率，

與synchrnized的區別

• tryLock可避免死鎖造成的無限等待
• 擁有獲取鎖資訊方法的各種API
• 可以響應中斷
• 可以限時

建議： synchronized以前的效率不如顯式鎖，但現在的版本兩者效率上幾乎沒有區別，所以建議能用synchronized就用synchronized，需要實現synchronized辦不到的需求如以上區別時，再考慮ReentrantLock。

顯示條件

什麼是顯示條件

與wait和notify對應，用於執行緒協作，通過Lock的Condition newCondition()方法建立對應顯示鎖的顯示條件;

方法

主要方法是await()和signal()，await()對應於Object的wait()，signal()對應於notify，signalAll()對應於notifyAll()

用法示例

public class WaitThread extends Thread {
    private volatile boolean fire = false;
    private Lock lock = new ReentrantLock();
    private Condition condition = lock.newCondition();

    @Override
    public void run() {
        try {
            lock.lock();
            try {
                while (!fire) {
                    condition.await();
                }
            } finally {
                lock.unlock();
            }
            System.out.println("fired");
        } catch (InterruptedException e) {
            Thread.interrupted();
        }
    }

    public void fire() {
        lock.lock();
        try {
            this.fire = true;
            condition.signal();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        WaitThread waitThread = new WaitThread();
        waitThread.start();
        Thread.sleep(1000);
        System.out.println("fire");
        waitThread.fire();
    }
}

當主執行緒呼叫fire方法時，子執行緒才被