1.ReentrantLock 源码解析 | 京东云技术团队
2.33张图解析ReentrantReadWriteLock源码
3.Java并发编程解析 | 基于JDK源码解析Java领域中并发锁之StampedLock锁的解锁设计思想与实现原理 (三)
4.C++ shared_mutex应用以及源码解析
5.Lock的await/singal 和 Object的wait/notify 的区别
6.android wake_lock 锁源码分析

ReentrantLock 源码解析 | 京东云技术团队

       并发指同一时间内进行了多个线程。并发问题是源码源码多个线程对同一资源进行操作时产生的问题。通过加锁可以解决并发问题，分析ReentrantLock 是解锁锁的一种。

       1 ReentrantLock

       1.1 定义

       ReentrantLock 是源码源码 Lock 接口的实现类，可以手动的分析源码答题系统对某一段进行加锁。ReentrantLock 可重入锁，解锁具有可重入性，源码源码并且支持可中断锁。分析其内部对锁的解锁控制有两种实现，一种为公平锁，源码源码另一种为非公平锁.

       1.2 实现原理

       ReentrantLock 的分析实现原理为 volatile+CAS。想要说明 volatile 和 CAS 首先要说明 JMM。解锁

       1.2.1 JMM

       JMM (java 内存模型 Java Memory Model 简称 JMM) 本身是源码源码一个抽象的概念，并不在内存中真实存在的分析，它描述的是一组规范或者规则，通过这组规范定义了程序中各个变量的访问方式.

       由于 JMM 运行的程序的实体是线程。而每个线程创建时 JMM 都会为其创建一个自己的工作内存 (栈空间), 工作内存是每个线程的私有数据区域。而 java 内存模型中规定所有的变量都存储在主内存中，主内存是共享内存区域，所有线程都可以访问，但线程的变量的操作 (读取赋值等) 必须在自己的工作内存中去进行，首先要将变量从主存拷贝到自己的工作内存中，然后对变量进行操作，操作完成后再将变量操作完后的新值写回主内存，不能直接操作主内存的变量，各个线程的工作内存中存储着主内存的变量拷贝的副本，因不同的线程间无法访问对方的工作内存，线程间的通信必须在主内存来完成。

       如图所示：线程 A 对变量 A 的操作，只能是从主内存中拷贝到线程中，再写回到主内存中。

       1.2.2 volatile

       volatile 是 JAVA 的关键字用于修饰变量，是佛山去深圳源码 java 虚拟机的轻量同步机制，volatile 不能保证原子性。 作用：

       作用：CAS 会使用现代处理器上提供的高效机器级别原子指令，这些原子指令以原子方式对内存执行读 - 改 - 写操作。

       1.2.4 AQSAQS 的全称是 AbstractQueuedSynchronizer（抽象的队列式的同步器），AQS 定义了一套多线程访问共享资源的同步器框架。

       AQS 主要包含两部分内容：共享资源和等待队列。AQS 底层已经对这两部分内容提供了很多方法。

       2 源码解析

       ReentrantLock 在包 java.util.concurrent.locks 下，实现 Lock 接口。

       2.1 lock 方法

       lock 分为公平锁和非公平锁。

       公平锁：

       非公平锁：上来先尝试将 state 从 0 修改为 1，如果成功，代表获取锁资源。如果没有成功，调用 acquire。state 是 AQS 中的一个由 volatile 修饰的 int 类型变量，多个线程会通过 CAS 的方式修改 state，在并发情况下，只会有一个线程成功的修改 state。

       2.2 acquire 方法

       acquire 是一个业务方法，里面并没有实际的业务处理，都是在调用其他方法。

       2.3 tryAcquire 方法

       tryAcquire 分为公平和非公平两种。

       公平：

       非公平：

       2.4 addWaiter 方法

       在获取锁资源失败后，需要将当前线程封装为 Node 对象，并且插入到 AQS 队列的末尾。

       2.5 acquireQueued 方法

       2.6 unlock 方法

       释放锁资源，将 state 减 1, 如果 state 减为 0 了，唤醒在队列中排队的 Node。

       3 使用实例

       3.1 公平锁

       1. 代码：

       2. 执行结果：

       3. 小结：

       公平锁可以保证每个线程获取锁的机会是相等的。

       3.2 非公平锁

       1. 代码：

       2. 执行结果：

       3. 小结：

       非公平锁每个线程获取锁的机会是随机的。

       3.3 忽略重复操作

       1. 代码：

       2. 执行结果：

       3. 小结：

       当线程持有锁时，不会重复执行，httpclient+爬虫+源码可以用来防止定时任务重复执行或者页面事件多次触发时不会重复触发。

       3.4 超时不执行

       1. 代码：

       2. 执行结果：

       3. 小结：

       超时不执行可以防止由于资源处理不当长时间占用资源产生的死锁问题。

       4 总结

       并发是现在软件系统不可避免的问题，ReentrantLock 是可重入的独占锁，比起 synchronized 功能更加丰富，支持公平锁实现，支持中断响应以及限时等待等，是处理并发问题很好的解决方案。

张图解析ReentrantReadWriteLock源码

       今天，我们深入探讨ReentrantReadWriteLock源码，解析其内部结构与工作原理。文章分为多个部分，逐一剖析读写锁的创建、获取与释放过程。

       读写锁规范与实现

       ReentrantReadWriteLock（简称RRW）作为读写锁，其核心功能在于控制并发访问的读与写操作。为了规范读写锁的使用，RRW首先声明了ReadWriteLock接口，并通过ReadLock与WriteLock实现接口，确保读锁与写锁的正确操作。

       为了实现锁的基本功能，WriteLock与ReadLock都继承了Lock接口。这些类内部依赖于AQS（AbstractQueuedSynchronizer）抽象类，AQS为加锁和解锁过程提供了统一的模板函数，简化了锁实现的复杂性。

       核心组件与流程

       AQS提供了一套多线程访问共享资源的同步模板，包括tryAcquire、release等核心抽象函数。WriteLock与ReadLock通过继承Sync类，实现了AQS中的tryAcquire、release（写锁）和tryAcquireShared、tryReleaseShared（读锁）函数。

       Sync类在ReentrantReadWriteLock中扮演关键角色，apache spark源码解析它不仅实现了AQS的抽象函数，还通过位运算优化了读写锁状态的存储，减少了资源消耗。此外，Sync类还定义了HoldCounter与ThreadLocalHoldCounter，进一步管理锁的状态与操作。

       公平与非公平策略

       为了适应不同场景的需求，ReentrantReadWriteLock支持公平与非公平策略。通过Sync类的FairSync与NonfairSync子类，实现了读锁与写锁的阻塞控制。公平策略确保了线程按顺序获取锁，而非公平策略允许各线程独立竞争。

       全局图与细节解析

       文章最后，构建了一张全局图，清晰展示了ReentrantReadWriteLock的各个组件及其相互关系。通过深入细节，分别解释了读写锁的创建、获取与释放过程。以Lock接口的lock与unlock方法为主线，追踪了从Sync类出发的实现路径，包括tryAcquire、tryRelease等核心函数，以及它们在流程图中的表现。

       总结，ReentrantReadWriteLock通过继承AQS并扩展公平与非公平策略，实现了高效、灵活的读写锁功能。通过精心设计的Sync类及其相关组件，确保了多线程环境下的并发控制与资源访问优化。深入理解其内部实现，有助于在实际项目中更好地应用读写锁，提升并发性能与系统稳定性。

Java并发编程解析 | 基于JDK源码解析Java领域中并发锁之StampedLock锁的惠州比深圳源码设计思想与实现原理 (三)

       在并发编程领域，核心问题涉及互斥与同步。互斥允许同一时刻仅一个线程访问共享资源，同步则指线程间通信协作。多线程并发执行历来面临两大挑战。为解决这些，设计原则强调通过消息通信而非内存共享实现进程或线程同步。

       本文探讨的关键术语包括Java语法层面实现的锁与JDK层面锁。Java领域并发问题主要通过管程解决。内置锁的粒度较大，不支持特定功能，因此JDK在内部重新设计，引入新特性，实现多种锁。基于JDK层面的锁大致分为4类。

       在Java领域，AQS同步器作为多线程并发控制的基石，包含同步状态、等待与条件队列、独占与共享模式等核心要素。JDK并发工具以AQS为基础，实现各种同步机制。

       StampedLock（印戳锁）是基于自定义API操作的并发控制工具，改进自读写锁，特别优化读操作效率。印戳锁提供三种锁实现模式，支持分散操作热点与削峰处理。在JDK1.8中，通过队列削峰实现。

       印戳锁基本实现包括共享状态变量、等待队列、读锁与写锁核心处理逻辑。读锁视图与写锁视图操作有特定队列处理，读锁实现包含获取、释放方式，写锁实现包含释放方式。基于Lock接口的实现区分读锁与写锁。

       印戳锁本质上仍为读写锁，基于自定义封装API操作实现，不同于AQS基础同步器。在Java并发编程领域，多种实现与应用围绕线程安全，根据不同业务场景具体实现。

       Java锁实现与运用远不止于此，还包括相位器、交换器及并发容器中的分段锁。在并发编程中，锁作为实现方式之一，提供线程安全，但实际应用中锁仅为单一应用，提供并发编程思想。

       本文总结Java领域并发锁设计与实现，重点介绍JDK层面锁与印戳锁。文章观点及理解可能存在不足，欢迎指正。技术研究之路任重道远，希望每一份努力都充满价值，未来依然充满可能。

C++ shared_mutex应用以及源码解析

       在实际应用中，处理并发问题是开发实践中的一大挑战。当多个线程同时访问同一资源时，数据竞态问题便随之而来。为了解决此问题，互斥量（mutex）应运而生，它允许同一时刻只有一个线程访问临界资源，实现资源访问的排他性。

       当线程间的读写操作频率不一致时，常规的互斥量无法满足高效访问的需求。此时，共享互斥锁（shared_mutex）成为了解决方案，它允许多个线程同时读取资源，而写操作则需要独占资源。这尤其适用于读操作频繁而写操作不频繁的场景，能显著提升程序效率。

       下面，我们通过代码实例来探讨共享互斥锁的使用。定义读写锁时，首先引入`std::shared_mutex`。通过`std::shared_lock`操作，可以以共享方式立即获取锁，或在构造时以独占方式上锁。锁的释放则在析构函数中完成。

       三个线程的示例代码展示了读写操作的并发执行。运行结果显示，读操作线程得到的临界资源值准确无误，证明了共享互斥锁在读操作并发时的正确性。然而，读操作线程的输出显示了一定程度的混乱，这并非共享互斥锁的问题，而是输出流操作的并发性导致的。

       深入源码解析，我们可以发现`std::shared_lock`和`std::unique_lock`的实现细节。两者均使用RAII技术进行锁管理，但共享锁允许以共享或独占方式获取锁，而独占锁仅允许独占获取。源码中展示了锁的上锁和解锁过程，以及内部状态管理，包括持有锁状态的判断和更新。

       共享互斥锁的底层实现基于`shared_mutex_base`类，通过一组成员变量和API封装了锁的管理逻辑。尝试加锁和解锁过程体现了锁的非阻塞特性。在进行锁的释放时，需要考虑共享持有状态，确保锁的正确释放。

       总结而言，共享互斥锁提供了高效且灵活的并发控制机制，适用于读操作频繁、写操作不频繁的场景。通过深入源码解析，我们能够更全面地理解锁的实现细节和工作原理，从而在实际开发中更加有效地应用共享互斥锁，解决并发问题。

Lock的await/singal 和 Object的wait/notify 的区别

       Lock的await/singal 和 Object的wait/notify 的区别

       åœ¨ä½¿ç”¨Lock之前，我们都使用Object 的wait和notify实现同步的。举例来说，一个producer和consumer，consumer发现没有东西了，等待，produer生成东西了，唤醒。

       çº¿ç¨‹consumer 线程producer

        synchronize(obj){

        obj.wait();//没东西了，等待

       } synchronize(obj){

        obj.notify();//有东西了，唤醒

       }

       æœ‰äº†lock后，世道变了，现在是：

       lock.lock();

       condition.await();

       lock.unlock(); lock.lock();

       condition.signal();

       lock.unlock();

       ä¸ºäº†çªå‡ºåŒºåˆ«ï¼Œçœç•¥äº†è‹¥å¹²ç»†èŠ‚。区别有三点：

       1. lock不再用synchronize把同步代码包装起来；

       2. 阻塞需要另外一个对象condition；

       3. 同步和唤醒的对象是condition而不是lock，对应的方法是await和signal，而不是wait和notify。

       ä¸º

       ä»€ä¹ˆéœ€è¦ä½¿ç”¨condition呢？简单一句话，lock更灵活。以前的方式只能有一个等待队列，在实际应用时可能需要多个，比如读和写。为了这个灵活

       æ€§ï¼Œlock将同步互斥控制和等待队列分离开来，互斥保证在某个时刻只有一个线程访问临界区（lock自己完成），等待队列负责保存被阻塞的线程

       ï¼ˆcondition完成）。

       é€šè¿‡æŸ¥çœ‹ReentrantLock的源代码发现，condition其实是等待队列的一个管理者，condition确保阻塞的对象按顺序被唤醒。

       åœ¨Lock的实现中，LockSupport被用来实现线程状态的改变，后续将更进一步研究LockSupport的实现机制。

android wake_lock 锁源码分析

       在Android系统中，WakeLock锁被广泛用于保持设备唤醒，避免进入休眠状态，以满足应用程序持续运行的需求。本文从源码角度对WakeLock的基本流程原理进行深入分析。

       WakeLock主要存在三种表现形式：

       1. PowerManager.WakeLock：此接口由PMS提供给应用层和其它组件，用于申请WakeLock。

       2. PowerManagerService.WakeLock：它是PowerManager.WakeLock在PMS内部的具体实现。

       3. SuspendBlocker：在向底层节点操作时，PowerManagerService.WakeLock会转变为这种形式。

       接下来，我们通过一个实例演示如何申请WakeLock锁。

       在PowerManagerService中，会根据特定条件禁用部分WakeLock。这通常发生在：

       1. 强制进入suspend状态。

       2. 当WakeLock所属进程不处于active状态且进程adj大于PROCESS_STATE_RECEIVER。

       3. 设备Idle处于IDLE状态，且所属进程不在doze白名单中。

       当禁用条件满足时，mWakeLockSuspendBlocker会调用JNI方法nativeAcquireSuspendBlocker。

       在power.c文件中，acquire_wake_lock的实现会将一个字符串数据写入指定的路径文件节点，新版本路径为“/sys/power/wake_lock”，旧版本为“/sys/android_power/acquire_partial_wake_lock”。至此，WakeLock锁的获取过程基本完成。释放过程与获取类似。

       文章结束，感谢您的阅读。

Springboot基于Redisson实现Redis分布式可重入锁案例到源码分析

       一、前言

       实现Redis分布式锁，最初常使用SET命令，配合Lua脚本确保原子性。然而手动操作较为繁琐，官网推荐使用Redisson，简化了分布式锁的实现。本文将从官网至整合Springboot，直至深入源码分析，以单节点为例，详细解析Redisson如何实现分布式锁。

       二、为什么使用Redisson

       通过访问Redis中文官网，我们发现官方明确指出Java版分布式锁推荐使用Redisson。官网提供了详细的文档和结构介绍，帮助开发者快速上手。

       三、Springboot整合Redisson

       为了实现与Springboot的集成，首先导入Redisson依赖。接下来，参照官网指导进行配置，并编写配置类。结合官网提供的加锁示例，编写简单的Controller接口，最终测试其功能。

       四、lock.lock()源码分析

       在RedissonLock实现类中，`lock`方法的实现揭示了锁获取的流程。深入至`tryLockInnerAsync`方法，发现其核心逻辑。进一步调用`scheduleExpirationRenewal`方法，用于定时刷新锁的过期时间，确保锁的有效性。此过程展示了锁实现的高效与自适应性。

       五、lock.lock(, TimeUnit.SECONDS)源码分析

       当使用带有超时时间的`lock`方法时，实际调用的逻辑与常规版本类似，关键差异在于`leaseTime`参数的不同设置。这允许开发者根据需求灵活控制锁的持有时间。

       六、lock.unlock()源码分析

       解锁操作通过`unlockAsync`方法实现，进一步调用`unlockInnerAsync`方法完成。这一过程确保了锁的释放过程也是异步的，增强了系统的并发处理能力。

       七、总结

       通过本文，我们跟随作者深入Redisson的底层源码，理解了分布式锁的实现机制。这一过程不仅提升了对Redisson的理解，也激发了面对复杂技术挑战时的勇气。希望每位开发者都能勇敢探索技术的边界，共同进步。欢迎关注公众号，获取更多技术文章首发信息。