lock 默认公平锁还是非公平锁？公平锁是如何定义？如何实现
ReentrantLock的实现是基于其内部类FairSync(公平锁)和NonFairSync(非公平锁)实现的。 其可重入性是基于Thread.currentThread()实现的: 如果当前线程已经获得了执行序列中的锁， 那执行序列之后的所有方法都可以获得这个锁。
公平锁：
公平和非公平锁的队列都基于锁内部维护的一个双向链表，表结点Node的值就是每一个请求当前锁的线程。公平锁则在于每次都是依次从队首取值。
锁的实现方式是基于如下几点：
- 表结点Node和状态state的volatile关键字。
- sum.misc.Unsafe.compareAndSet的原子操作(见附录)。
非公平锁：
在等待锁的过程中， 如果有任意新的线程妄图获取锁，都是有很大的几率直接获取到锁的。
- ReentrantLock锁都不会使得线程中断，除非开发者自己设置了中断位。
- ReentrantLock获取锁里面有看似自旋的代码，但是它不是自旋锁。
- ReentrantLock公平与非公平锁都是属于排它锁。
公平锁和非公平锁在说的获取上都使用到了 volatile 关键字修饰的state字段， 这是保证多线程环境下锁的获取与否的核心。
但是当并发情况下多个线程都读取到 state == 0时，则必须用到CAS技术，一门CPU的原子锁技术，可通过CPU对共享变量加锁的形式，实现数据变更的原子操作。
volatile 和 CAS的结合是并发抢占的关键。
公平锁的实现机理在于每次有线程来抢占锁的时候，都会检查一遍有没有等待队列，如果有， 当前线程会执行如下步骤：
/**
* Fair version of tryAcquire. Don't grant access unless
* recursive call or no waiters or is first.
*/
protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
final Thread current = Thread.currentThread();
int c = getState();
if (c == 0) {
if (!hasQueuedPredecessors() &&
compareAndSetState(0, acquires)) {
setExclusiveOwnerThread(current);
return true;
}
}
else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {
int nextc = c + acquires;
if (nextc < 0)
throw new Error("Maximum lock count exceeded");
setState(nextc);
return true;
}
return false;
}
其中hasQueuedPredecessors是用于检查是否有等待队列的。
非公平锁在实现的时候多次强调随机抢占：
/**
* Performs lock. Try immediate barge, backing up to normal
* acquire on failure.
*/
final void lock() {
if (compareAndSetState(0, 1))
setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
else
acquire(1);
}
当当前拥有锁的线程释放锁之后， 且非公平锁无线程抢占，就开始线程唤醒的流程。
通过tryRelease释放锁成功，调用LockSupport.unpark(s.thread); 终止线程阻塞
private void unparkSuccessor(Node node) {
// 强行回写将被唤醒线程的状态
int ws = node.waitStatus;
if (ws < 0)
compareAndSetWaitStatus(node, ws, 0);
Node s = node.next;
// s为h的下一个Node, 一般情况下都是非Null的
if (s == null || s.waitStatus > 0) {
s = null;
// 否则按照FIFO原则寻找最先入队列的并且没有被Cancel的Node
for (Node t = tail; t != null && t != node; t = t.prev)
if (t.waitStatus <= 0)
s = t;
}
// 再唤醒它
if (s != null)
LockSupport.unpark(s.thread);
}
非公平锁性能高于公平锁性能的原因：
在恢复一个被挂起的线程与该线程真正运行之间存在着严重的延迟。
假设线程A持有一个锁，并且线程B请求这个锁。由于锁被A持有，因此B将被挂起。当A释放锁时，B将被唤醒，因此B会再次尝试获取这个锁。与此同时，如果线程C也请求这个锁，那么C很可能会在B被完全唤醒之前获得、使用以及释放这个锁。这样就是一种双赢的局面：B获得锁的时刻并没有推迟，C更早的获得了锁，并且吞吐量也提高了。
当持有锁的时间相对较长或者请求锁的平均时间间隔较长，应该使用公平锁。在这些情况下，插队带来的吞吐量提升（当锁处于可用状态时，线程却还处于被唤醒的过程中）可能不会出现。
