Java并发编程（二）

1、Lock接口                                                       

在Lock接口出现之前，Java程序是靠synchronized关键字实现锁功能的，在Java SE 5 后，并发包中新增了Lock接口（以及相关实现类）用来实现锁功能，它提供了与synchronized类似的同步功能，只是在使用时需要显示地获取和释放锁。虽然缺少了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关键字所不具有的同步特性。

2、Lock接口主要特性                                            

尝试非阻塞地获取锁：当前线程尝试获取锁，如果这一时刻锁没有被其他线程获取到，则成功获取并持有锁。

能被中断地获取锁：与synchronized不同，获取到锁的线程能响应中断，当获取到锁的线程被中断时，中断异常将会抛出，且锁会被释放。

超时获取锁：在指定的截止时间之前获取锁，如果截止时间到了仍旧无法获取锁，则返回。

Lock接口的实现基本都是通过聚合了一个同步器的子类来完成线程访问控制的。

3、队列同步器                                                        

队列同步器（AbstarctQueuedSynchronizer)，是用来构建锁或者其他同步组件的基础框架，它使用了一个int成员变量表示同步状态，通过内置的FIFO队列来完成资源获取线程的排队工作。

同步器既可以支持独占式地获取同步状态，也可以支持共享式地获取同步状态，这样就可以方便实现不同类型的同步组件（ReentrantLock，ReentrantReadWriteLock和CountDownLatch等）。

4、重入锁ReentrantLock                                    

重入锁就是支持重进入的锁，它表示该锁能够支持一个线程对资源的重复加锁，同时支持获取锁的公平和非公平性选择。

如果在绝对的时间上，先对锁进行获取的请求一定先被满足，那么这个锁是公平的，反之，是不公平的。

重进入是指任意线程在获取到锁之后能够再次获取该锁而不会被锁阻塞。

ReentrantLock是通过组合自定义同步器来实现锁的获取与释放，默认是非公平的。

对于非公平锁，刚释放锁的线程再次获取同步状态的几率会非常大，使得其他线程只能在同步队列中等待。非公平锁的开销更小。

公平锁虽然保证了锁的获取按照FIFO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”，但极少的线程切换，保证了其更大的吞吐量。

5、读写锁                                                            

ReentrantLock是排他锁，这种锁在同一时刻只允许一个线程进行访问，而读写锁在同一时刻可以允许多个读线程访问，但是在写线程访问时，所有的读线程和其他写线程均被阻塞。

读写锁维护了一对锁，一个读锁和一个写锁，通过分离读锁和写锁，使得并发性相比一般的排他锁有了很大提升。

Java并发包提供读写锁的实现是ReentrantReadWriteLock，它提供的特性是：

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。

重进入：以读写锁为例：读线程在获取了读锁之后，能够再次获取读锁。而写线程在获取了写锁之后能够再次获取写锁，同时也可以获取读锁。

锁降级：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。