七、显式锁

一、回顾synchronized关键字

synchronized关键字有个名字，叫做内置锁。
为什么有了synchronized关键字还有个显式锁呢？
synchronized的形式很固化，因为它必须要拿到锁然后再释放锁，其他拿不到锁的线程就处于一个阻塞状态，我们如果去尝试中断这个线程是中断不了的。换句话说，线程必须要拿到synchronized锁为止，拿不到锁我就不给你中断。
原因：
显示锁主要是有一个Lock接口，Lock中有一个方法lockInterruptibly()可以让线程可中断地拿锁，当线程处于等待拿锁的状态的时候，我们可以在外面通知它不用去拿锁了，你可以去做别的事情。还有个tryLock方法可以进行尝试获取锁，拿不到马上退出等待下一次机会，尝试拿锁。

Lock接口中的方法

排他锁：

不管是synchronized关键字还是ReentrantLock，都是一种排他锁。
排他锁的意思是：只有拿到锁的线程可以进行业务逻辑的推进，其他线程只能乖乖等着。

二、synchronized关键字和显示锁该用谁？

一般情况下使用synchronized关键字。除非我们需要超时获取、非阻塞获取、中断获取的情况下才使用Lock接口，因为synchronized是JDK为我们提供的内置的语言层面的一种锁，不管从性能还是JDK内部优化的力度来看都要比Lock好，而且Lock是一个类，使用它的话必须要进行实例化，不可避免的就需要占据Java内存资源。

三、使用Lock

1.标准用法**

lock.lock();
try{
  //do my work
}finally{
  //一定要把释放锁的动作放在finally子块里面
  lock.unlock();
}

2.实现Lock接口的类

实现Lock接口的类
1>.可重入锁ReentrantLock
在多线程递归过程中，有这么一种场景：A线程进入了X递归的代码块，拿到了锁，在进一步递归的时候又来到了X递归代码块，但是这个时候当前线程已经持有了锁。synchronized在设计的时候已经考虑到了这个问题，所以synchronized支持可重入。ReentrantLock就是为了支持这一场景所实现的，你进入这个方法几次就获取几次，进而需要释放几次。
在可重入锁中，有一个概念，叫“锁的公平和非公平”。

公平锁：
拿锁的时候，线程A先获得锁，我一定先被满足。等待时间最长的线程，一定先获取锁。
非公平锁：
即使我先请求获取锁，但是我拿锁的请求可能被后满足

效率？
非公平锁的效率比公平锁高
为什么？
拿锁是基于阻塞的方式，当一个线程在拿锁的过程中，拿不到锁就被操作系统给挂起来，当前拿到锁的线程处理完毕之后，操作系统需要将等待拿锁的线程唤醒起，这个过程需要大量的上下文切换，而且线程越多这个过程就越频繁，因此对于公平锁而言，等待的线程越多，切换上下文的时间越长，效率越慢。而对于非公平锁，是抢占式的，刚进来的线程一直处于可运行状态就没有上下文切换的时间，因此效率高。
如何实现非公平和公平？
在ReentrantLock的构造方法中有一个布尔值fair，如果是缺省的话，就是一个非公平锁，如果想让它变得公平，就传入一个true即可。

ReentrantLock的构造方法
2>.可重入锁ReentrantReadWriteLock
读写锁本质上有两把锁：一把写锁，一把读锁。当线程。
当有线程持有了读锁的时候，其他的线程可以继续获取读锁来进行数据的读取操作。读锁是可以共享的。
当有线程持有了写锁的时候，其他的线程不管是读还是写都不能进行。写锁时一种排他锁。
当有读多写少的需求的时候，使用ReentrantReadWriteLock对性能有极大的提升。
当有读多写一的需求的时候，使用volatile关键字对性能有极大的提升。
JDK1.8改进
在JDK1.8里面对读写锁又做了进一步的改进，提出了StampedLock，移步：https://blog.csdn.net/sunfeizhi/article/details/52135136
3>.Condition接口
我们在synchronized关键字中，如果要进行多线程协作，会用到notify和wait方法。如果要在显式锁方面用通知，JDK为我们提供了Condition接口。
Condition接口提供的方法：
Condition接口提供的方法
对于每个显式锁而言，他们内部都有一个conditioin，通过 Lock.newCondition();去获取。
lock和Condition协调
应该使用Condition的signal()方法而不应该去使用signalAll()方法，因为Condition锁的时候是对于特定的显式锁去绑定的，通知也只会通知与绑定的锁有关的线程。

四、显示锁底层构建AQS实现思想--CLH队列锁

AQS实现思想
AQS不仅仅在Java语言层面用到了，在很多语言中也用到了这个思想。CLH队列锁是三个开发者的名字的开头，是基于链表的、可扩展的、高性能的、公平的自旋锁。当一个线程A需要去获取锁的时候，需要构造一个QNode节点的数据结构，QNode里面有两个变量，一个myPred，一个locked；locked是个布尔值，当locked设置为true的时候就获取到了锁。myPred指向当前线程的前驱节点。当一个线程获取锁之后，locked变为true,然后将自己添加到CLH队列锁的尾部，把自己的前驱属性指向自己的前驱节点。当下一个线程B想要获取锁的时候，同理将线程B添加到队列锁的尾部，然后不停地去自旋，检测它的前一个节点A有没有释放锁，释放锁的标志就是locked成员变量有没有变成false,变成了false之后，B节点就将前驱节点进行释放，然后将自己的locked属性设置为true获取到锁，进行自己的业务操作。
计算机体系结构中的SMP(对称多处理器)都是基于CLH队列锁的思想实现的。