AQS详解：显式锁、ReentrantLock与读写锁，理解AQS模板方法设计

显式锁和AQS是Java并发编程中的核心概念，用于管理和控制多个线程对共享资源的访问。AQS（AbstractQueuedSynchronizer）是一个低级别的同步器抽象基类，它提供了线程安全的同步功能，使得开发者能够构建更复杂且灵活的锁机制。 **显式锁与synchronized对比** - `Lock`接口引入了比`synchronized`更为精细的控制，如可中断、超时获取和尝试获取，以及读写锁（`ReentrantReadWriteLock`）。`synchronized`关键字的语法简洁，适用于简单场景，而`Lock`提供了更多的灵活性。 - `ReentrantLock`是一个可重入的锁，支持公平与非公平模式。公平模式确保获取锁的顺序基于请求时间，而非公平模式则追求效率，可能导致先请求的线程无法立即获取锁。 **读写锁（ReadWriteLock）** - 当读多写少时，`ReadWriteLock`非常适用。它允许多个读线程同时访问，但写操作会阻塞所有其他操作，包括读写。这提高了并发性能，减少了阻塞。 **`Condition`接口和通知等待** - `Condition`接口允许线程在满足特定条件时进入等待状态，并在条件改变时被唤醒。配合`Lock`使用时，可以实现更复杂的协作和通信，比如生产者消费者模型。 **AQS的内部机制** - AQS是模板方法设计模式的应用，提供了一个统一的框架，子类只需要覆盖关键方法如`tryAcquire`、`tryRelease`等。模板方法定义了获取和释放锁的基本流程，子类可根据需求定制细节。 - `getState`、`setState`和`compareAndSetState`方法分别用于获取、设置和原子性地更新同步状态，保证了线程安全。 - AQS内部的数据结构是同步队列（`Node`），竞争失败的线程会放入队列，不同状态的节点（如`CANCELLED`、`SIGNAL`、`CONDITION`和`PR`）表示不同的等待策略。 总结来说，显式锁（如`Lock`和`ReentrantReadWriteLock`）和AQS为并发编程提供了强大的工具，通过理解它们的工作原理、设计模式以及如何使用这些接口，开发者可以创建高效、可扩展的并发应用，有效管理线程之间的协调与通信。学习和掌握这些概念对于处理复杂的并发场景至关重要。