关于锁 (Lock)

Published on 2023-06-30

锁是什么

想象一下，你正在参加一个大型派对，派对上有一间只能容纳一个人使用的洗手间。当有人在使用洗手间时，其他人必须等待他出来。这就是锁的基本概念。在编程世界中，锁就像那个洗手间的门，而线程就像派对的参与者。

锁的含义

在我们的派对例子中，如果没有锁（也就是洗手间的门），那么可能会出现尴尬的情况，比如两个人同时走进洗手间。在编程世界中，这种情况可能导致数据的不一致性和其他一些难以预料的问题。

排他锁和共享锁

锁可以分排他锁（也称为互斥锁）和共享锁。

现在，让我们把派对的规模扩大一些，假设有一间大洗手间，可以容纳多个人同时使用。但是，如果有人需要使用洗手间来更换衣服，那么他们就需要确保洗手间里没有其他人。这就是排他锁和共享锁的概念。

排他锁就像是一个人需要更换衣服，他需要确保洗手间里没有其他人。在这种情况下，只有一个线程（派对的参与者）可以访问资源（洗手间）。

共享锁则像是多个人可以同时使用洗手间，在这种情况下，多个线程可以同时访问资源。但是如果有线程需要写入（更换衣服），那么它必须先获取排他锁。

公平锁和非公平锁

公平锁就像是洗手间的排队规则，每个人都必须按照到达的顺序等待使用洗手间。也就是说，如果你后来，你就需要到队伍的最后面去，找个凳子坐下，耐心等待。这就像一个线程在请求锁时，如果锁已经被其他线程占用，那么这个线程就会进入一个等待队列，等待前面的线程释放锁。这种方式是公平的，因为它保证了每个线程都会按照请求锁的顺序获取到锁。

非公平锁则不同，它就像是一个新来的人，他刚好看到有人刚从洗手间出来，他就可以直接进入洗手间，不用排队等待。在锁的世界中，当一个线程请求锁时，如果锁已经被其他线程占用，这个线程不会马上进入等待队列，而是会尝试直接获取锁。如果获取失败，它才会进入等待队列。

非公平锁虽然可能看起来不那么公正，但是由于它减少了线程切换和调度的开销，所以性能上会比公平锁更好。

pthread 是什么

TODO

AQS 是什么

AQS (Abstract Queued Synchronizer) 是 Java 标准库中的一个管程工具。

AQS 就像是派对洗手间的管理员，他负责管理洗手间的使用，确保每个人都能按照自己的需要使用洗手间。因此，如果洗手间当前无法满足你的使用 (如厕/更换衣服) 时，你只能先在外面坐着等着。