AQS 与 ReentrantLock：队列同步器与可重入锁
如果说synchronized是 JVM 给你的内置锁，那 AQS 就是 JUC 里很多同步工具的地基。
ReentrantLock、Semaphore、CountDownLatch这些类看起来用法不同，但底层都有一套相似的骨架：一个 state 表示资源状态，一条 FIFO 队列保存等待线程，再用 CAS 保证抢资源时的原子性。
这套骨架就是 AQS。
AQS 是什么
AQS，全称AbstractQueuedSynchronizer，抽象队列同步器。
它不是一个直接拿来用的业务工具，而是用来构建锁和同步组件的基础框架。
常见基于 AQS 的组件：
| 组件 | 用途 |
|---|---|
ReentrantLock | 可重入互斥锁 |
Semaphore | 信号量，控制并发访问数量 |
CountDownLatch | 倒计时锁，等待多个任务完成 |
ReentrantReadWriteLock | 读写锁 |
AQS 的核心结构
AQS 最核心的东西有两个：
volatile int state。- 一个 FIFO 双向队列。
state表示同步状态。不同工具对它的解释不同。
在ReentrantLock里，state = 0通常表示没有线程持锁，state > 0表示锁被持有，并且数值可以表示重入次数。
在Semaphore里，state可以表示剩余许可数。
在CountDownLatch里，state可以表示还没倒完的计数。
这就是 AQS 的漂亮之处：它把“抢资源、失败排队、唤醒后继”这些通用流程抽出来，让不同同步工具只需要定义怎么获取和释放资源。
抢锁过程怎么走
以互斥锁为例，线程来抢资源时大概这么走：
这里的关键点是 CAS。
多个线程同时看到state = 0时，只有一个线程能 CAS 成功。其他线程 CAS 失败后，就会进入队列等待。
AQS 公平还是非公平
AQS 本身既能支持公平，也能支持非公平。具体公平不公平，看上层同步器怎么实现。
公平锁的思路是：新来的线程先看队列里有没有人排队。如果有人排队，就不要插队，去队尾等。
非公平锁的思路是：新来的线程可以先尝试抢一下。抢到了就直接执行，抢不到再排队。
非公平锁吞吐量通常更高，因为减少了严格排队带来的调度成本。但它可能让队列里的老线程等得更久。
ReentrantLock 有哪些能力
ReentrantLock是 JUC 里的可重入锁。它和synchronized一样能互斥、能重入，但提供了更多控制能力：
| 能力 | synchronized | ReentrantLock |
|---|---|---|
| 自动释放锁 | 是 | 否，需要unlock() |
| 可重入 | 是 | 是 |
| 公平锁 | 不支持显式选择 | 构造器可选择 |
| 可中断等待 | 不方便 | lockInterruptibly() |
| 超时获取锁 | 不支持 | tryLock(timeout, unit) |
| 多条件队列 | 一个 WaitSet | 多个Condition |
基本用法一定要写成try finally：
ReentrantLocklock=newReentrantLock();lock.lock();try{// 临界区}finally{lock.unlock();}ReentrantLock不会像synchronized那样自动释放锁。如果忘了unlock()，后面的线程可能永远等下去。
公平锁和非公平锁
ReentrantLock默认是非公平锁：
ReentrantLocklock=newReentrantLock();也可以传true创建公平锁：
ReentrantLockfairLock=newReentrantLock(true);内部大致是选择不同的 Sync 实现：
publicReentrantLock(){sync=newNonfairSync();}publicReentrantLock(booleanfair){sync=fair?newFairSync():newNonfairSync();}非公平锁不是“乱来”，它只是允许新线程先尝试 CAS 抢锁。如果失败，还是会进入 AQS 队列。
可中断和可超时
synchronized的一个限制是，线程如果阻塞在获取锁上，不太方便被取消。
ReentrantLock可以用lockInterruptibly()：
try{lock.lockInterruptibly();}catch(InterruptedExceptione){Thread.currentThread().interrupt();return;}try{// 临界区}finally{lock.unlock();}也可以用tryLock()设置超时时间：
if(!lock.tryLock(2,TimeUnit.SECONDS)){System.out.println("获取锁失败");return;}try{// 临界区}finally{lock.unlock();}这在业务系统里很有用。比如一个操作拿不到锁就快速失败，不要一直把请求线程挂死。
多条件变量
synchronized每个对象只有一个 WaitSet，调用notify()或notifyAll()时很难精准唤醒某一类等待线程。
ReentrantLock可以创建多个Condition：
staticReentrantLocklock=newReentrantLock();staticConditionc1=lock.newCondition();staticConditionc2=lock.newCondition();不同条件的线程进入不同等待队列，需要时可以精准唤醒。
注意，await()、signal()这些方法也必须在持有锁的情况下调用。
synchronized 和 Lock 怎么比较
可以从三个层面说。
语法层面：
synchronized是关键字，JVM 层面实现，退出同步代码块自动释放锁。Lock是接口，JDK 层面实现，需要手动释放锁。
功能层面：
二者都能互斥、同步、重入。Lock额外支持公平锁、可中断、可超时、多条件变量等能力。
性能层面：
早期synchronized性能较弱，但后来有偏向锁、轻量级锁等优化，低竞争场景并不差。竞争复杂、需要更多控制能力时，ReentrantLock更灵活。
面试怎么答
可以这样讲：
AQS 是 JUC 里构建锁和同步工具的基础框架，核心是一个volatile int state和一条 FIFO 双向队列。线程获取资源时会先用 CAS 修改 state，成功就获取资源，失败就封装成 Node 进入队列等待。
ReentrantLock底层就是基于 AQS 实现的。它默认是非公平锁，也可以通过构造器创建公平锁。非公平锁允许新来的线程先 CAS 抢一下锁，公平锁会先判断队列里是否已有等待线程。
相比synchronized，ReentrantLock支持可中断、可超时、公平锁、多条件变量，但必须在finally里手动unlock()。如果只是简单互斥，synchronized更简洁；如果需要更强控制能力，用ReentrantLock更合适。