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CAS和AQS
什么是CAS
比较并交换——乐观锁机制——锁自旋
概念以及特性
概念
CAS比较并交换，
- CAS算法的过程：包含三个参数CAS（V,E,N）
- V表示要更新的变量（内存值），E表示预期值（旧的），N表示新值
- 当且仅当V等于E时，才会将V的值设为N，如果V和E不同，表示已经有其他线程最了更新，则当前线程什么都不做，最后CAS返回当前V的真实值
特性
- 抱着乐观的态度进行的（乐观锁），总是以为自己可以成功完成操作，当多个线程同时使用CAS操作一个变量时，只有一个会胜出，并成功更新，其余都会失败，失败的线程不会挂起，只是被告知失败，并且允许再次尝试，也允许失败的线程放弃操作。
- 使得CAS操作即使没有锁，也可以发现其他线程对当前线程的干扰，并进行恰当的处理
原子包java.util.concurrent.atomic（锁自旋）
此包里提供了一组原子类，其基本的特性即使在多线程环境下，当有多个线程同时执行这些类的实例包括的方法时，具有排他性，即当某个线程进入方法，执行其中的指令时，不会被其他线程打断，而别的线程就想自旋锁一样，会一直等待到改方法执行完毕，才由JVM从等待队列中选择另一个线程进入。
CAS是非阻塞算法的一种常见实现，由于一般CPU切换事件比CPU指令集操作更长，所有J.U.C在性能上有了很大的提高
ABA问题
CAS可能会导致ABA问题，CAS算法实现的一个重要前提需要取出内存中某时刻的数据，而在下时刻比较并替换，那么在这个时间差会导致数据的变化
部分乐观锁的实现是通过版本号的方式来解决ABA问题，乐观锁每次在执行数据的修改操作时，都会带上一个版本号。
AQS
抽象的对象式的同步器，AQS定义了一套多线程访问共享资源的同步器框架，许多同步类实现都依赖于它。
- 内部实现的关键是：先见先出队列，state状态
- 定义了内部类ConditionObject
- 拥有两张线程模式
- 独占模式：只有一个线程能执行（ReentrantLock）
- 共享模式：多个线程可同时执行，如Semaphore/CountDownLatch
- 一般叫AQS为同步器
- 只是一个框架，具体资源的获取/释放方式由自定义同步器去实现。
同步状态
- volatile修饰实现线程可见性
- 修改state状态时使用CAS算法来实现
先见先出队列
- 这个队列被称为CLH队列，是一个双向队列
主要方法
acquire方法
- 获得独占锁的过程就是在acquire中定义的，该方法用来了模板设计模式，由子类实现
- 过程
- acquire（int）尝试获取资源，如果获取失败，将线程插入等待队列
- 插入等待队列后，并没有放弃获取资源，而是根据前置节点状态判断是否应该继续获取资源
- 如果前置节点是头节点，继续尝试获取资源，如果前置节点是SIGNAl状态就中断当前线程，否则继续尝试获取资源。直到当前的线程被park（）获取到资源
- 结束
release方法
- 释放独占锁的过程就是在其中定义的
- 过程
- 首先调用子类的tryRealse（）方法释放锁，然后唤醒后续节点
- 在唤醒的过程中，需要判断后续节点是否满足情况
- 如果后续节点不为空且不是作废状态，则唤醒这个后续节点
- 否则从tail节点向前寻找合适的节点，如果找到，则唤醒