AQS和Synchronized 的重量级锁的区别？

xiao

不知道AQS 的阻塞队列是否是属于Java层面的实现，而重量级锁则是操作系统实现？

aukocharlie

synchronized 是关键字 , 是 Java 亲儿子 , class 文件里面甚至为 synchronized 留有单独的标识 , 对象头里面关于锁的信息就是给 synchronized 优化用的 , 而 AQS 只是一个关于锁的一个工具罢了 , 你也可以把它的代码复制一份叫 xiao AQS , 照样用(doge

说回来 , synchronized 确实是基于操作系统 , JIT后的汇编码有 lock comxchg 之类的指令

xiao

谢谢！困惑少多了，这里的汇编码现在是comxchg 是说明目前是采用的是轻量级锁对吧？

aukocharlie

xiao 应该是吧 , 所以有亲爸爸优化后的 synchronized , 性能也还好

xiao

请问AQS是如何实现阻塞的，难道不需要借助操作系统实现线程的阻塞和唤醒吗？如果需要那感觉倒和synchronized早期版本一样了

johnbanq

貌似底层就是借助了操作系统，AQS是基于LockSupport这个有native方法的类实现线程阻塞与唤醒。
另，Doug Lea早年实现AQS的时候是写了篇论文的，看看也许对研究AQS有所帮助#LearnFromTheAuthor

xiao

谢谢！刚看了论文，这里用的是park来阻塞线程，如果park底层也是操作系统层级的，那这里感觉aqs和synchronized的主要区别就在于：aqs是自己在java层面实现的阻塞队列，而synchronized是借助操作系统实现的阻塞队列，不知道可否这样理解

johnbanq

也可以，synchronize是JVM级别的锁原语，如果是重量级锁状态的话是基于操作系统的锁实现的，锁的等待队列由操作系统管理。AQS应该把等待队列拉出来自己做，只是借用了操作系统的API阻塞和解除阻塞线程来暂停执行，等待锁可用而已。

xiao

我又来了，感觉还是不太理解，lock和早期的synchronized都需要对线程进行唤醒和阻塞，那为什么lock比synchronized快呢？好像都需要经历内核态和用户态的切换呀？

xiao

https://concurrency-interest.altair.cs.oswego.narkive.com/Bx94AChl/why-is-reentrantlock-faster-than-synchronized 谷歌了一下，这里有一个链接，doug lea曾经亲自回答了这个问题，事实上aqs更快的原因还是在于，aqs在实现的时候相比于synchronized做了很多的优化，而且本身设计Lock的初衷也是在于提供更高的灵活性，在此基础上对性能做了优化

xiao

xiao 早期synchronized在实现的时候并没有把性能放在首位，而是着重于概念的实现

aukocharlie

最近在看 HotSpot，有了更深刻的理解

AQS 和 synchronized 都是用的 park （这里只讨论 posix 实现）

AQS 使用的 LockSupport.park() 最终调用的是 JavaThread->parker()->park()，其中 parker() 返回 Parker 类型指针，JavaThread 继承 Thread，Parker 继承 os::PlatformEvent
synchronized 调用的是 Thread->_ParkEvent->park()，其中 _ParkEvent 是 ParkEvent 类型指针，ParkEvent 也是继承 os::PlatfomEvent
os::PlatformEvent 有 park() 方法，且 Parker 对 park 方法重写了
park 方法都是用 pthread 的条件变量来实现

在上面的前提下，去看它俩的区别

AQS 的 unpark 时机由上层把控，synchronized 则由 VM 把控。所以我现在觉得它们效率上差距其实很有限，就看哪个优化得好。比如 synchronized 的等待队列（叫CXQ）中的第一个等待的线程会以 1ms, 8ms, 64ms... 这样简单的退避算法来 park，这里假设 AQS 用的是频率更高的退避算法，自然会发现 synchronized 貌似更慢些，当然这只是假设，AQS 具体怎么优化我没去比较
正是由于 AQS 的 unpark 由上层控制，所以条件变量的 Spurious wakeup 问题也得自己解决，LockSupport.park() 的 Java doc 也说了 The call spuriously (that is, for no reason) returns. ；而 synchronized 的 Spurious wakeup 则由 VM 控制住了，不会对程序产生影响。
- 这个区别产生的原因，就是上面提到的 Parker 对 park 方法重写了。原本 os::PlatformEvent::park() 中 pthread_cond_wait() 外面用的是 while 包着的，而 Parker 重写后的 park 方法则改成了用 if 包着，就这样把 Spurious wakeup 问题抛给了上层