一.什么是AQS？

1.AQS，AbstractQueuedSynchronizer，抽象队列同步器，是一个用于构建锁和同步器的框架。

2.基于AQS实现的锁或同步器有：可重入锁ReentrantLock、计时锁CountDownLatch、信号量Semaphore等

3.AQS三大核心

（1）state：用整型变量state来标记共享变量的状态，多线程通过操作state来实现锁或同步器机制，state需要用volatile修饰。

（2）queue：AQS内部维护一个基于FIFO算法和双向链表实现的队列。若线程请求共享变量失败，则会被包装成一个Node节点，存到队列尾部。当共享变量空闲，则会唤醒队列的第一个线程去操作变量。

（3）CAS：多线程操作state是通过CAS操作完成的。

4.AQS的两种模式：独占锁和共享锁

（1）独占锁：共享变量只能被一个线程获取到。state初值为0，表示无锁状态，线程可以使用；当线程获取到锁，则通过CAS操作对state加1，表示变量被上锁，其他线程不能使用；当state为0时会唤醒队列中的第一个线程。

（2）共享锁：共享变量可以被多个线程获取到。state初值为N，表示可以被N个线程使用；当线程获取到锁，则通过CAS操作对state减1；当state为0时，其他线程陷入阻塞；当有一个线程释放锁，就会唤醒队列中的第一个线程。

二.synchronized和Lock的区别

1.语法层面

（1）synchronized是关键字，源码在jvm中，由c++实现

（2）Lock是jdk提供的一个接口，由java实现

2.释放锁的方式

（1）synchronized在执行完代码块或者执行发生异常时，会自动释放锁

（2）Lock在执行完代码或者执行发生异常时，都不会主动释放锁，必须调用unlock()手动释放锁

3.功能层面

synchronized和Lock都属于悲观锁，实现了锁机制基本的互斥、同步、锁重入功能；但Lock锁又具有额外的功能

（1）公平锁：可以选择将锁设置为公平锁，即线程按照等待顺序依次获取锁。而synchronized是所有线程一同争抢锁。

（2）可打断：如果线程尝试用lockInterrupibly()获取锁，则线程在等待锁的过程中可以调用interrupt()打断。而synchronized如果在线程等待锁的过程中调用interrupt()打断，会抛出异常。

（3）计时等待：线程使用tryLock()方法获取锁

        a.tryLock()是一个非阻塞方法，如果线程获取到锁，则返回true；如果线程获取不到锁，则直接返回false，不会阻塞等待。

        b.tryLock(long time,TimeUnit unit)用于计时等待，如果线程获取到锁，则返回true；如果线程获取不到锁，会进入计时等待；若在等待时间内获取到锁，则返回true；若超时仍获取不到锁，则返回false。

        c.通过tryLock()方式获取锁，既能知道线程是否获取到锁，还能避免线程陷入长时间阻塞。而synchronized会永久阻塞获取不到锁的线程，且无法知道当前线程是否获取到锁。

（4）多条件等待：可以通过Lock提供的newCondition()方法创建多个条件；线程在获取到锁后，可以通过调用Condition()的await()方法进入等待状态，此时会释放锁；其他线程在获取到锁后，可以通过调用Condition()的signal()方法唤醒因当前条件而进入等待的线程。Lock可以创建多个Condition，对不同线程进行灵活地等待与唤醒。而synchronized只能通过唯一的锁对象来关联等待与唤醒线程。

三.ReentrantLock的实现原理

1.ReentrantLock是支持重入的独占锁，基于AQS框架和Lock接口实现。

2.ReentrantLock提供了公平锁和非公平锁两种模式：公平锁模式下，所有线程会按照等待的先后顺序依次获取锁；非公平锁模式下，对于新进入的线程，会直接通过CAS操作尝试获取锁，CAS操作失败才进入队尾排队。

3.当一个线程想要获取锁：

（1）通过CAS操作修改锁的状态值state，如果操作成功则获取锁

（2）如果CAS操作失败，说明锁被其他线程持有，当前线程进入等待

4.当一个线程想要释放锁：

（1）通过CAS操作修改锁的状态值state

（2）唤醒队列的第一个线程

（3）将该线程从队列移除

5.ReentrantLock支持可重入的特性，即同一线程可以多次获取锁而不陷入阻塞。线程每重入一次锁，就通过CAS对state加1；每释放一次锁就通过CAS对state减1。只有当state为0时才唤醒下一个线程。