深入解析ReentrantLock: AQS独占锁源码与MESA模型

深入理解AQS独占锁之ReentrantLock源码分析是一篇关于Java多线程和高并发主题的文章，主要探讨了Java并发工具箱中的ReentrantLock，这是Java.util.concurrent包中一种重要的同步机制。ReentrantLock是一种可重入的互斥锁，它扩展了AQS（AbstractQueuedSynchronizer）框架，提供了一种更灵活的并发控制。 文章首先回顾了管程概念，特别是在MESA模型下的同步设计，强调了条件变量和等待队列在处理线程间同步问题中的关键作用。MESA模型引入的条件变量使得线程能够等待特定事件的发生，而等待队列则确保了线程按照FIFO（First-In-First-Out）顺序等待。 AQS作为核心抽象同步框架，是许多高级同步器如Lock、Latch和Barrier的基石。AQS的关键特性包括： 1. **阻塞等待队列**：AQS内部维护一个队列，当资源不可用时，线程会在此排队等待，直到资源被释放。 2. **共享/独占模式**：ReentrantLock支持两种访问模式，独占模式（Exclusive）允许多个线程共享资源但一次只有一个线程可以执行，而共享模式（Share）允许多个线程同时访问。 3. **公平/非公平**：这影响了线程获取锁的顺序，公平模式按请求顺序分配，而非公平模式可能会优先给已经等待时间较长的线程。 4. **可重入性**：ReentrantLock允许当前持有锁的线程再次获取，这对于递归调用的场景非常有用。 5. **中断支持**：AQS允许线程在等待期间被中断，提高线程的响应性。 ReentrantLock的核心结构主要包括`getState()`、`setState()`和`compareAndSetState()`方法，它们用于管理和控制资源的状态。此外，`isHeldExclusively()`方法用于检查当前线程是否在独占状态下持有锁，这对于使用condition接口进行更复杂的条件控制至关重要。 文章还提到了AQS内部的CLH队列，这是一种特殊的双向链表，用于实现FIFO的线程等待机制。在ReentrantLock中，理解和掌握这些底层原理对于正确使用和优化并发应用至关重要。 深入理解AQS独占锁之ReentrantLock源码分析涉及到了Java并发编程的关键概念，如管程模型、条件变量、AQS的核心机制以及ReentrantLock的具体实现，是理解和设计高效并发系统不可或缺的知识。