分布式计算原理本文仅仅是私人MEMO，仅仅起到私人记录大纲之

AbstractQueuedSynchronizer，简称AQS，是Java并发包里一系列同步工具的基础实现，原理是根据状态位来控制线程的入队阻塞、出队唤醒来处理同步。

?????? AQS内部维护一个CLH队列来管理锁。

线程会首先尝试获取锁，如果失败，则将当前线程以及等待状态等信息包成一个Node节点加到同步队列里。

接着会不断循环尝试获取锁（条件是当前节点为head的直接后继才会尝试）,如果失败则会阻塞自己，直至被唤醒；

而当持有锁的线程释放锁时，会唤醒队列中的后继线程。

自定义基于AQS的同步工具时，可以选择覆盖以下几个方法实现同步状态的管理：

?????? 1、boolean tryAcquire(int)//尝试获取独占锁

?????? 2、boolean tryRelease(int)//尝试释放独占锁

?????? 3、int tryAcquireShared(int)//尝试获取共享锁

?????? 4、boolean tryReleaseShared(int)//尝试释放共享锁

?????? 5、boolean isHelodExclusively()//当前线程是否获得了独占锁

?????? 这些方法的实现应当是无阻塞的。

CountDownLatch的countDown()释放操作实际上是sync.releaseShared(1) 其中Sync是AQS的一个子类实例

???????????????????????????? await()操作实际上是sync.acquireSharedInterruptibly(1)

CyclicBarrier实现主要基于ReentrantLock

Semaphore也是基于AQS，有一个内部类Sync，分别有公平Sync和非公平Sync

各个锁的优缺点

?????? 内核锁：基于内核对象构造的锁机制，就是通常说的内核构造模式。

???????????????????? 优点：cpu利用最大化。它发现资源被锁住，请求就排队等候。线程切换到别处干活，直到接受到可用信号，线程再切回来继续处理请求。

???????????????????? 缺点：托管代码->用户模式代码->内核代码损耗、线程上下文切换损耗。

???????????????????????????????????? 在锁的时间比较短时，系统频繁忙于休眠、切换，是个很大的性能损耗。

?????? 自旋锁：原子操作+自循环。通常说的用户构造模式。?? 线程不休眠，一直循环尝试对资源访问，直到可用。

???????????????????? 优点：完美解决内核锁的缺点。

???????????????????? 缺点：长时间一直循环会导致cpu的白白浪费，高并发竞争下、CPU的消耗特别严重。

???????????????????????????????? 基于CAS操作，需要硬件配合。需要保证各个CPU缓存一致性。没办法保证公平性。

?????? 混合锁：内核锁+自旋锁。 混合锁是先自旋锁一段时间或自旋多少次，再转成内核锁。

???????????????????? 优点：内核锁和自旋锁的折中方案，利用前二者优点，避免出现极端情况（自旋时间过长，内核锁时间过短）。

???????????????????? 缺点： 自旋多少时间、自旋多少次，这些策略很难把控。

?????? Java没有提供自旋锁的API，但是默认使用了自旋锁优化

?????? 自旋锁(spin lock)与互斥量(mutex)的比较

?????????????? 自旋锁是一种非阻塞锁，也就是说，如果某线程需要获取自旋锁，但该锁已经被其他线程占用时，该线程不会被挂起，而是在不断的消耗CPU的时间，不停的试图获取自旋锁。

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