ReentrantLock 是 Java 并发包 (java.util.concurrent.locks) 中 Lock 接口的核心实现类，提供了比 synchronized 关键字更灵活的锁机制。其底层基于 AQS (AbstractQueuedSynchronizer) 框架实现，支持可重入性、公平锁、非公平锁等高级特性。

AQS (AbstractQueuedSynchronizer)

AQS 是一个用于构建阻塞锁和同步器的框架，主要由两部分组成：

1. state 属性：一个 volatile 修饰的整型变量，用于表示共享资源的状态。
   • 支持独占模式（单线程访问）和共享模式（多线程并发访问）。
   • 使用 CAS (Compare and Swap) 机制更新 state，确保线程安全。
2. FIFO 等待队列：一个双向链表实现的队列，用于存储未竞争到锁的线程。
   • 竞争失败的线程会被打包为 Node 节点，按顺序加入队列尾部。
   • 释放锁时，队列头部节点被唤醒以重新竞争资源。

两种共工作模式的特点如下：

模式	特点	典型实现类
独占模式	同一时刻仅一个线程可访问资源	ReentrantLock
共享模式	允许多个线程同时访问资源	CountDownLatch

state 属性在不同实现中的含义

实现类	state 值的含义
ReentrantLock	- state = 0：资源未被加锁。 - state = 1：资源已被加锁。 - state > 1：可重入锁（当前线程多次加锁）。
CountDownLatch	state 表示剩余计数（倒计时值）。

ReentrantLock 和 Synchronized 的比较

特性	ReentrantLock	Synchronized
实现层面	JDK 代码层面实现（基于 AQS）。	JVM 层面实现（依赖操作系统指令）。
用法	需显式调用 lock() 和 unlock()。	修饰方法或代码块（隐式加解锁）。
公平锁支持	支持公平锁和非公平锁。	仅支持非公平锁。
可重入性	支持。	支持。
使用场景	复杂场景（如需要超时、中断或条件变量）。	简单场景（代码简单、无高级需求）。

ReentrantLock 如何实现公平锁和非公平锁

公平与非公平是指：

• 公平锁：线程严格按请求顺序分配锁（FIFO 队列中的等待线程优先）。
• 非公平锁：允许线程插队尝试抢占锁（新线程可直接竞争，无需入队）。

ReentrantLock 实现机制：

• 公平锁：线程竞争锁时，先检查 FIFO 队列是否有等待线程。若有，则新线程加入队列尾部等待；否则尝试获取锁。
• 非公平锁：线程竞争锁时，直接尝试 CAS 抢占 state。若失败，再打包为 Node 加入队列尾部等待。
• 默认行为：ReentrantLock 默认非公平锁（提升吞吐量），但公平性相对队列中的等待线程而言。队列中的线程始终按顺序唤醒。