Java 鎖體系演進：同步鎖 vs JUC 鎖
Java 鎖發展歷經兩個階段：
- 同步鎖（synchronized）：JDK 1.0 內置，基於對象監視器，語法簡單但功能受限
- JUC 鎖（java.util.concurrent.locks）：JDK 1.5 引入，提供豐富語義（公平/非公平、可重入、讀寫分離、可中斷、超時獲取等），靈活性大幅提升
JUC 鎖核心組件架構
1. Lock 接口：鎖語義的統一定義
定義了鎖的基本操作規範，支援多種語義變體：
- 公平/非公平獲取策略
- 可重入特性
- 可中斷、可超時、可輪詢獲取
2. ReadWriteLock：讀寫分離鎖
唯一實現類 ReentrantReadWriteLock，核心設計：
- ReadLock（共享鎖）：多線程可同時持有，適合讀多寫少場景
- WriteLock（獨占鎖）：獨占訪問，與讀鎖、寫鎖互斥
3. AQS 三大抽象類：同步器基石
| 類名 | 角色定位 |
|---|
| AbstractOwnableSynchronizer | 記錄獨占同步線程的基礎類 |
| AbstractQueuedSynchronizer (AQS) | 核心同步框架，基於 FIFO 隊列管理線程阻塞/喚醒 |
| AbstractQueuedLongSynchronizer | AQS 64位狀態擴展版 |
所有 JUC 同步組件（ReentrantLock、CountDownLatch、Semaphore 等）均基於 AQS 構建。
4. LockSupport：線程阻塞原語
提供 park()/unpark() 替代已棄用的 Thread.suspend/resume，避免死鎖風險，是 AQS 阻塞機制的底層支撐。
5. Condition：條件變量
替代 Object 監視器方法，支援：
- 單一 Lock 關聯多個 Condition
await()/signal() 精準線程通信- 避免兼容性問題的方法命名差異
6. ReentrantLock：獨占鎖標杆實現
- 實現 Lock 接口
- 內部聚合 Sync 抽象類（繼承 AQS）
- FairSync/NonfairSync 兩種具體策略，預設非公平
7. ReentrantReadWriteLock：讀寫鎖實現
- 實現 ReadWriteLock 接口
- 包含 readerLock/WriteLock 兩個 Lock 實現
- 同樣基於 AQS，支援公平/非公平模式
8. 同步工具類三劍客
| 組件 | 核心機制 | 適用場景 |
|---|
| CountDownLatch | AQS 共享模式，計數器不可重置 | 主線程等待多任務完成 |
| CyclicBarrier | ReentrantLock + Condition，計數器可重置 | 多線程相互等待屏障點 |
| Semaphore | AQS 共享模式，許可證計數 | 資源池訪問控制、限流 |
架構設計精髓
- 模板方法模式：AQS 定義同步流程骨架，子類實現
tryAcquire/tryRelease 等鉤子方法
- 狀態封裝：用 volatile int state 表示同步狀態（鎖計數、許可證數等）
- 隊列管理：CLH 變體隊列實現線程排隊、阻塞、喚醒
- CAS 原子操作：非公平鎖獲取、state 更新均依賴 CAS
掌握 JUC 鎖框架，不僅能靈活選型，更能深入理解 Java 並發編程的底層邏輯。
