前言AQS（ AbstractQueuedSynchronizer ）是一个用来构建锁和同步器（所谓同步 ， 是指线程之间的通信、协作）的框架 ， Lock 包中的各种锁（如常见的 ReentrantLock, ReadWriteLock）, concurrent它包中的各种同步器（如 CountDownLatch, Semaphore, CyclicBarrier）都是基于 AQS 来构建 ， 所以理解 AQS 的实现原理至关重要 ， AQS 也是面试中区分候选人的常见考点 ， 我们务必要掌握 ， 本文将用循序渐进地介绍 AQS ， 相信大家看完一定有收获 。 文章目录如下

1. 锁原理 - 信号量 vs 编程
2. AQS 实现原理
3. AQS 源码剖析
4. 如何利用 AQS 自定义一个互斥锁

锁原理 - 信号量 vs 管程在并发编程领域 ， 有两大核心问题：互斥与同步 ， 互斥即同一时刻只允许一个线程访问共享资源 ， 同步 ， 即线程之间如何通信、协作 ， 一般这两大问题可以通过信号量和管程来解决 。
信号量信号量（Semaphore）是操作系统提供的一种进程间常见的通信方式 ， 主要用来协调并发程序对共享资源的访问 ， 操作系统可以保证对信号量操作的原子性 。 它是怎么实现的呢 。

• 信号量由一个共享整型变量 S 和两个原子操作 PV 组成 ， S 只能通过 P 和 V 操作来改变
• P 操作：即请求资源 ， 意味着 S 要减 1 ， 如果 S < 0, 则表示没有资源了 ， 此时线程要进入等待队列（同步队列）等待
• V 操作: 即释放资源 ， 意味着 S 要加 1 ，如果 S 小于等于 0 ， 说明等待队列里有线程 ， 此时就需要唤醒线程 。

示意图如下
文章插图
信号量机制的引入解决了进程同步和互斥问题 ， 但信号量的大量同步操作分散在各个进程中不便于管理 ， 还有可能导致系统死锁 。 如：生产者消费者问题中将P、V颠倒可能死锁（见文末参考链接） ， 另外条件越多 ， 需要的信号量就越多 ， 需要更加谨慎地处理信号量之间的处理顺序 ， 否则很容易造成死锁现象 。
基于信号量给编程带来的隐患 ， 于是有了提出了对开发者更加友好的并发编程模型-管程
管程Dijkstra 于 1971 年提出：把所有进程对某一种临界资源的同步操作都集中起来 ， 构成一个所谓的秘书进程 。 凡要访问该临界资源的进程 ， 都需先报告秘书 ， 由秘书来实现诸进程对同一临界资源的互斥使用 ， 这种机制就是管程 。
编程是一种在信号量机制上进行改进的并发编程模型 ， 解决了信号量在临界区的 PV 操作上配对的麻烦 ， 把配对的 PV 操作集中在一起而形成的并发编程方法理论 ， 极大降低了使用和理解成本 。
管程由四部分组成：

1. 管程内部的共享变量 。
2. 管程内部的条件变量 。
3. 管程内部并行执行的进程 。
4. 对于局部与管程内部的共享数据设置初始值的语句 。

由此可见 ， 管程就是一个对象监视器 。 任何线程想要访问该资源（共享变量） ， 就要排队进入监控范围 。 进入之后 ， 接受检查 ， 不符合条件 ， 则要继续等待 ， 直到被通知 ， 然后继续进入监视器 。
需要注意的事 ， 信号量和管程两者是等价的 ， 信号量可以实现管程 ， 管程也可以实现信号量 ， 只是两者的表现形式不同而已 ， 管程对开发者更加友好 。
两者的区别如下
文章插图
管程为了解决信号量在临界区的 PV 操作上的配对的麻烦 ， 把配对的 PV 操作集中在一起 ， 并且加入了条件变量的概念 ， 使得在多条件下线程间的同步实现变得更加简单 。
怎么理解管程中的入口等待队列 ， 共享变量 ， 条件变量等概念 ， 有时候技术上的概念较难理解 ， 我们可以借助生活中的场景来帮助我们理解 ， 就以我们的就医场景为例来简单说明一下 ， 正常的就医流程如下：

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