1.重入锁

重入锁ReentrantLock，表示该锁能够支持一个线程对资源的重复加锁。

1.1 实现重进入

重进入是指任意线程在获取锁之后能够再次获取锁而不会被锁阻塞。实现该功能需要解决线程的再次获取锁，和锁的最终释放的问题。

ReentrantLock是通过组合自定义同步器来实现锁的获取和释放，以下是非公平锁实现代码：

nonfairTryAcquire

nonfairTryAcquire(int acquires)方法增加了再次获取同步锁的处理逻辑：通过判断当前线程是否为获取锁的线程来决定获取操作是否成功，如果是获取锁的线程再次请求，则将同步状态值进行增加并返回true，表示获取同步状态成功。这要求在tryRelease(int releases)释放同步锁时减少同步状态值。

tryRelease

tryRelease(int releases)方法在释放前n-1次返回false，更新同步状态值，最后一次才返回true，将同步状态完全释放。

1.2 公平锁和非公平锁

如果一个锁是公平的，那么获取锁的顺序应该符合请求的顺序，即FIFO。公平锁的实现源码如下：

tryAcquire

tryAcquire(int acquires)方法和nonfairTryAcquire(int acquires)方法实现源码的区别是在进行CAS尝试获取锁前，有一个判断条件!hasQueuedPredecessors()，该方法主要是用来判断是否有前驱节点，即查询有没有比当前线程更早加入同步队列的节点，源码实现如下：

hasQueuedPredecessors()

公平锁保证了锁的获取按照FIFO的原则，而代价是进行大量的线程切换。非公平锁虽然可能造成线程饥饿，但是极少的线程切换，保证了更大的吞吐量。

2.读写锁

读写锁在同一个时刻可以允许多个线程访问，但是在写线程访问时，所有的读线程和其他线程均被阻塞。读写锁维护了一对锁，一个读锁，一个写锁，通过分离读锁和写锁，提供性能。

ReentrantReadWriteLock锁支持公平性选择，重进入，锁降级。

（1）公平性选择

支持非公平（默认）和公平的锁获取方式，吞吐量还是非公平优于公平。

（2）重进入，该锁支持重进入

（3）遵循获取写锁，获取读锁再释放写锁的次序，写锁能够降级成为读锁。

2.1 读写锁状态设计

读写锁同样依赖自定义同步器来实现同步功能，而读写状态就是其同步器的同步状态，读写锁的自定义同步器通过“按位分割”的方式维护多个读线程和一个写线程的状态，高16位表示读，低16位表示写。通过位运算来判断读写状态。假设当前的同步状态是为S，写状态是S & 0x0000FFFF，读状态是S >>> 16。当写状态增加1，等于S+1，当读状态增加1时，等于S+(1 << 16)。

2.2 写锁的获取与释放

写锁是一个支持重入的排他锁。如果当前线程已经获取了写锁，则增加了写状态。如果当前线程在获取写锁时，读锁已经被获取或者该线程不是已经获取写锁的线程，则当前线程进入等待状态，源码如下：

tryAcquire

tryAcquire(int acquires)方法除了重入条件之外，增加了一个读锁是否存在的判断。如果存在读锁，由于读写锁需要保证写锁操作对读锁可见，写锁不能被获取。写锁的释放过程和ReentrantLock的释放过程类似，每次释放均减少写状态，当写状态为0时，表示写锁已经被释放。

2.3 读锁的获取和释放

读锁是一个支持重进入的共享锁，能够被多个线程同时获取，在没有其他写线程访问的时候，读锁总是会获取成功，而所做的就是增加读状态。里面还有getReadHoldCount()功能的实现。

tryAcquireShared

tryAcquireShared(int unused)方法中，若其他线程已经获取到写锁，则当前线程获取读锁失败，进入等待状态。如果当前线程获取了写锁或者写锁未被获取，则当前线程增加读状态，成功获取读锁。读锁的每次释放均减少读状态，减少的值是1<<16。

2.4 锁降级

锁降级是指写锁降级成为读锁，把持住当前拥有的写锁，再获取读锁，随后释放之前的写锁的过程。

3.LockSupport工具

LockSupport定义了一组一park开头的方法用来阻塞当前的线程，以及unpark方法来唤醒一个被阻塞的线程。

4.Condition接口

任意一个Java对象，都拥有一组监视器方法，主要包括：wait(),wait(long timeout),notify()以及notifyAll()方法，这些方法和synchronized同步关键字配合，可以实现等待通知的模式。Condition接口也提供了类是Object的监视器方法，与Lock配合可以实现等待/通知模式。

Object监视器方法和Condition接口对比

Condition也是基于同步队列AQS实现的。