AQS框架中的独占锁与共享锁实现

# 1. 简介

## 1.1 AQS框架概述

在并发编程领域，AQS（AbstractQueuedSynchronizer）是一个重要的框架，它提供了一种灵活且高效的方式来实现各种形式的同步器。AQS框架是Java.util.concurrent包的一部分，它为基于锁和条件变量的同步器提供了一个通用框架。其核心思想是通过一个volatile的int类型变量（称为state）来表示同步状态，通过CAS操作来进行原子性地状态转换。

## 1.2 锁的种类

在AQS框架中，主要包括独占锁（排它锁）和共享锁两种类型。独占锁指的是在同一时刻只有一个线程可以获取该锁，其他线程必须等待；共享锁则允许多个线程同时获得该锁，从而可以同时进行读操作。

## 1.3 本文概要

本文将围绕AQS框架中独占锁和共享锁的实现展开阐述，包括它们的基本概念、实现原理、应用场景与实例、比较区别、最佳实践及未来发展前景等内容。通过深入探讨这些内容，读者可以更好地理解AQS框架下锁的实现机制，从而能够在实际的开发场景中更加灵活、高效地使用锁。

# 2. 独占锁的实现

独占锁是一种只允许一个线程访问共享资源的锁，其他线程必须等待该线程释放锁之后才能访问。在 AQS 框架中，独占锁的实现依靠一个同步队列来管理等待线程，并通过 CAS 操作来实现对共享资源的争夺和访问控制。

#### 2.1 独占锁的基本概念

独占锁的基本概念是指，同一时刻只允许一个线程持有该锁，其他线程无法获得锁而被阻塞。常见的独占锁包括 ReentrantLock 和 Synchronized。

#### 2.2 AQS框架中独占锁的实现原理

AQS（AbstractQueuedSynchronizer）框架中，独占锁的实现原理主要依赖于同步队列（sync queue）和 CAS 操作。当一个线程尝试获取独占锁但失败时，它会被构建成一个节点（Node）并加入到同步队列中，然后线程会在自旋中等待锁的释放。同时，AQS 会通过 CAS 操作来保证只有一个线程成功获取锁。

// 伪代码示例
public class MyLock {
    private class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {
        // ...
        @Override
        protected boolean tryAcquire(int arg) {
            if (compareAndSetState(0, 1)) {
                setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
                return true;
            }
            return false;
        }
        // ...
    }
    private final Sync sync = new Sync();

    public void lock() {
        sync.acquire(1);
    }

    // ...
}

#### 2.3 独占锁的应用场景与实例

独占锁常用于对共享资源的互斥访问，比如对临界区的访问控制、只允许一个线程执行的场景等。一个常见的实例是数据库的行级锁，当一个事务需要更新某行数据时，需要获取该行的独占锁，以保证数据的一致性和完整性。

独占锁的实现原理清晰，应用场景广泛，下一节将介绍共享锁的实现以及与独占锁的比较。

（以上为章节内容示例，包含了章节标题、段落内容和代码示例）

# 3. 共享锁的实现

#### 3.1 共享锁的基本概念
在并发编程中，共享锁是指多个线程可以同时获取同一把锁，从而可以共享资源而不会发生冲突。在实际应用中，共享锁常用于读多写少的场