// Sync 继承自 AQS
static final class NonfairSync extends Sync {
 private static final long serialVersionUID = 7316153563782823691L;

 // 加锁实现
 final void lock() {
 // 首先用 cas 尝试（仅尝试一次）将 state 从 0 改为 1, 如果成功表示获得了独占锁
 if (compareAndSetState(0, 1))
 setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
 else
 // 如果尝试失败，进入 ㈠
 acquire(1);
 }

 // ㈠ AQS 继承过来的方法, 方便阅读, 放在此处
 public final void acquire(int arg) {
 // ㈡ tryAcquire
 if (
 !tryAcquire(arg) &&
 // 当 tryAcquire 返回为 false 时, 先调用 addWaiter ㈣, 接着 acquireQueued ㈤
 acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg)
 ) {
 selfInterrupt();
 }
 }

 // ㈡ 进入 ㈢
 protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
 return nonfairTryAcquire(acquires);
 }

 // ㈢ Sync 继承过来的方法, 方便阅读, 放在此处
 final boolean nonfairTryAcquire(int acquires) {
 final Thread current = Thread.currentThread();
 int c = getState();
 // 如果还没有获得锁
 if (c == 0) {
 // 尝试用 cas 获得, 这里体现了非公平性: 不去检查 AQS 队列
 if (compareAndSetState(0, acquires)) {
 setExclusiveOwnerThread(current);
 return true;
 }
 }
 // 如果已经获得了锁, 线程还是当前线程, 表示发生了锁重入
 else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {
 // state++
 int nextc = c + acquires;
 if (nextc < 0) // overflow
 throw new Error("Maximum lock count exceeded");
 setState(nextc);
 return true;
 }
 // 获取失败, 回到调用处
 return false;
 }

 // ㈣ AQS 继承过来的方法, 方便阅读, 放在此处
 private Node addWaiter(Node mode) {
 // 将当前线程关联到一个 Node 对象上, 模式为独占模式
 Node node = new Node(Thread.currentThread(), mode);
 // 如果 tail 不为 null, cas 尝试将 Node 对象加入 AQS 队列尾部
 Node pred = tail;
 if (pred != null) {
 node.prev = pred;
 if (compareAndSetTail(pred, node)) {
 // 双向链表
 pred.next = node;
 return node;
 }
 }
 // 尝试将 Node 加入 AQS, 进入 ㈥
 enq(node);
 return node;
 }

 // ㈥ AQS 继承过来的方法, 方便阅读, 放在此处
 private Node enq(final Node node) {
 for (;;) {
 Node t = tail;
 if (t == null) {
 // 还没有, 设置 head 为哨兵节点（不对应线程，状态为 0）
 if (compareAndSetHead(new Node())) {
 tail = head;
 }
 } else {
 // cas 尝试将 Node 对象加入 AQS 队列尾部
 node.prev = t;
 if (compareAndSetTail(t, node)) {
 t.next = node;
 return t;
 }
 }
 }
 }

 // ㈤ AQS 继承过来的方法, 方便阅读, 放在此处
 final boolean acquireQueued(final Node node, int arg) {
 boolean failed = true;
 try {
 boolean interrupted = false;
 for (;;) {
 final Node p = node.predecessor();
 // 上一个节点是 head, 表示轮到自己（当前线程对应的 node）了, 尝试获取
 if (p == head && tryAcquire(arg)) {
 // 获取成功, 设置自己（当前线程对应的 node）为 head
 setHead(node);
 // 上一个节点 help GC
 p.next = null;
 failed = false;
 // 返回中断标记 false
 return interrupted;
 }
 if (
 // 判断是否应当 park, 进入 ㈦
 shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&
 // park 等待, 此时 Node 的状态被置为 Node.SIGNAL ㈧
 parkAndCheckInterrupt()
 ) {
 interrupted = true;
 }
 }
 } finally {
 if (failed)
 cancelAcquire(node);
 }
 }

 // ㈦ AQS 继承过来的方法, 方便阅读, 放在此处
 private static boolean shouldParkAfterFailedAcquire(Node pred, Node node) {
 // 获取上一个节点的状态
 int ws = pred.waitStatus;
 if (ws == Node.SIGNAL) {
 // 上一个节点都在阻塞, 那么自己也阻塞好了
 return true;
 }
 // > 0 表示取消状态
 if (ws > 0) {
 // 上一个节点取消, 那么重构删除前面所有取消的节点, 返回到外层循环重试
 do {
 node.prev = pred = pred.prev;
 } while (pred.waitStatus > 0);
 pred.next = node;
 } else {
 // 这次还没有阻塞
 // 但下次如果重试不成功, 则需要阻塞，这时需要设置上一个节点状态为 Node.SIGNAL
 compareAndSetWaitStatus(pred, ws, Node.SIGNAL);
 }
 return false;
 }

 // ㈧ 阻塞当前线程
 private final boolean parkAndCheckInterrupt() {
 LockSupport.park(this);
 return Thread.interrupted();
 }
}

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　　解锁源码：

// Sync 继承自 AQS
static final class NonfairSync extends Sync {
 // 解锁实现
 public void unlock() {
 sync.release(1);
 }

 // AQS 继承过来的方法, 方便阅读, 放在此处
 public final boolean release(int arg) {
 // 尝试释放锁, 进入 ㈠
 if (tryRelease(arg)) {
 // 队列头节点 unpark
 Node h = head;
 if (
 // 队列不为 null
 h != null &&
 // waitStatus == Node.SIGNAL 才需要 unpark
 h.waitStatus != 0
 ) {
 // unpark AQS 中等待的线程, 进入 ㈡
 unparkSuccessor(h);
 }
 return true;
 }
 return false;
 }

 // ㈠ Sync 继承过来的方法, 方便阅读, 放在此处
 protected final boolean tryRelease(int releases) {
 // state--
 int c = getState() - releases;
 if (Thread.currentThread() != getExclusiveOwnerThread())
 throw new IllegalMonitorStateException();
 boolean free = false;
 // 支持锁重入, 只有 state 减为 0, 才释放成功
 if (c == 0) {
 free = true;
 setExclusiveOwnerThread(null);
 }
 setState(c);
 return free;
 }

 // ㈡ AQS 继承过来的方法, 方便阅读, 放在此处
 private void unparkSuccessor(Node node) {
 // 如果状态为 Node.SIGNAL 尝试重置状态为 0
 // 不成功也可以
 int ws = node.waitStatus;
 if (ws < 0) {
 compareAndSetWaitStatus(node, ws, 0);
 }
 // 找到需要 unpark 的节点, 但本节点从 AQS 队列中脱离, 是由唤醒节点完成的
 Node s = node.next;
 // 不考虑已取消的节点, 从 AQS 队列从后至前找到队列最前面需要 unpark 的节点
 if (s == null || s.waitStatus > 0) {
 s = null;
 for (Node t = tail; t != null && t != node; t = t.prev)
 if (t.waitStatus <= 0)
 s = t;
 }
 if (s != null)
 LockSupport.unpark(s.thread);
 }
}

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三。条件变量实现原理

　　每个条件变量其实就对应着一个等待队列，其实现类是 ConditionObject

　　await 流程：

　　开始 Thread-0 持有锁，调用 await，进入 ConditionObject 的 addConditionWaiter 流程创建新的 Node 状态为 -2（Node.CONDITION），关联 Thread-0，加入等待队列尾部

　　接下来进入 AQS 的 fullyRelease 流程，释放同步器上的锁

　　unpark AQS 队列中的下一个节点，竞争锁，假设没有其他竞争线程，那么 Thread-1 竞争成功

　　park 阻塞 Thread-0

　　signal 流程

　　假设 Thread-1 要来唤醒 Thread-0

　　进入 ConditionObject 的 doSignal 流程，取得等待队列中第一个 Node，即 Thread-0 所在 Node

　　执行 transferForSignal 流程，将该 Node 加入 AQS 队列尾部，将 Thread-0 的 waitStatus 改为 0，Thread-3 的 waitStatus 改为 -1

四。读写锁原理

　　读写锁用的是同一个 Sycn 同步器，因此等待队列、state 等也是同一个

　　t1 w.lock，t2 r.lock

　　1） t1 成功上锁，流程与 ReentrantLock 加锁相比没有特殊之处，不同是写锁状态占了 state 的低 16 位，而读锁使用的是 state 的高 16 位

　　2）t2 执行 r.lock，这时进入读锁的 sync.acquireShared(1) 流程，首先会进入 tryAcquireShared 流程。如果有写锁占据，那么 tryAcquireShared 返回 -1 表示失败

　　tryAcquireShared 返回值表示

　　　　-1 表示失败

　　　　0 表示成功，但后继节点不会继续唤醒

　　　　正数表示成功，而且数值是还有几个后继节点需要唤醒，读写锁返回 1

　　3）这时会进入 sync.doAcquireShared(1) 流程，首先也是调用 addWaiter 添加节点，不同之处在于节点被设置为 Node.SHARED 模式而非 Node.EXCLUSIVE 模式，注意此时 t2 仍处于活跃状态.

　　4）t2 会看看自己的节点是不是老二，如果是，还会再次调用 tryAcquireShared(1) 来尝试获取锁

　　5）如果没有成功，在 doAcquireShared 内 for (;;) 循环一次，把前驱节点的 waitStatus 改为 -1，再 for (;;) 循环一次尝试 tryAcquireShared(1) 如果还不成功，那么在 parkAndCheckInterrupt() 处 park

　　t3 r.lock，t4 w.lock

　　这种状态下，假设又有 t3 加读锁和 t4 加写锁，这期间 t1 仍然持有锁，就变成了下面的样子

　　t1 w.unlock

　　这时会走到写锁的 sync.release(1) 流程，调用 sync.tryRelease(1) 成功，变成下面的样子

　　接下来执行唤醒流程 sync.unparkSuccessor，即让老二恢复运行，这时 t2 在 doAcquireShared 内 parkAndCheckInterrupt() 处恢复运行

　　这回再来一次 for (;;) 执行 tryAcquireShared 成功则让读锁计数加一

　　这时 t2 已经恢复运行，接下来 t2 调用 setHeadAndPropagate(node, 1)，它原本所在节点被置为头节点

　　事情还没完，在 setHeadAndPropagate 方法内还会检查下一个节点是否是 shared，如果是则调用 doReleaseShared() 将 head 的状态从 -1 改为 0 并唤醒老二，这时 t3 在 doAcquireShared 内 parkAndCheckInterrupt() 处恢复运行