1.ReentrantLock是基于AQS实现的一种重入锁。
2.先介绍下公平锁/非公平锁
公平锁
- 公平锁是指多个线程按照申请锁的顺序来获取锁。
非公平锁
- 非公平锁是指多个线程获取锁的顺序并不是按照申请锁的顺序，有可能后申请的线程比先申请的线程优先获取锁。有可能，会造成优先级反转或者饥饿现象。
3.重入锁/不可重入锁
可重入锁：广义上的可重入锁指的是可重复可递归调用的锁，在外层使用锁之后，在内层仍然可以使用，并且不发生死锁（前提得是同一个对象或者class），这样的锁就叫做可重入锁。
不可重入锁：不可重入锁，与可重入锁相反，不可递归调用，递归调用就发生死锁。
4.统一入口
//获取锁。
@Override
public void lock() {
sync.lock();
}
//获取锁,响应中断
@Override
public void lockInterruptibly() throws InterruptedException {
sync.acquireInterruptibly(1);
}
//仅在调用时锁未被另一个线程保持的情况下，才获取该锁。
@Override
public boolean tryLock() {
return sync.nonfairTryAcquire(1);
}
//如果锁在给定等待时间内没有被另一个线程保持，且当前线程未被 中断，则获取该锁。
@Override
public boolean tryLock(long timeout, TimeUnit unit)
throws InterruptedException {
return sync.tryAcquireNanos(1, unit.toNanos(timeout));
}
//试图释放此锁。
@Override
public void unlock() {
sync.release(1);
}
ReentrantLock默认是非公平模式，可以通过构造函数指定模式。
/**
* 构造函数，默认非公平锁
*/
public ReentrantLock() {
sync = new NonfairSync();
}
/**
* 构造函数,通过布尔参数设置是否是公平锁
* @param fair
*/
public ReentrantLock(boolean fair) {
sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();
}
4.非公平模式的加锁和解锁
加锁：
//获取锁。
@Override
public void lock() {
sync.lock();
}
然后调用NonfairSync的lock方法：
/**
* 加锁
*/
@Override
final void lock() {
//以cas方式尝试将AQS中的state从0更新为1
if (compareAndSetState(0, 1)) {
//获取锁成功则将当前线程标记为持有锁的线程,然后直接返回
setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
} else {
acquire(1);
}
}
如果设置state失败，则调用NonfairSync的tryAcquire方法
@Override
protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
return nonfairTryAcquire(acquires);
}
然后调用Sync的nonfairTryAcquire方法：
/**
* 非公平模式的情况下获取同步状态
* @param acquires
* @return
*/
final boolean nonfairTryAcquire(int acquires) {
//获取当前线程实例
final Thread current = Thread.currentThread();
//获取同步state变量的值,即当前锁被重入的次数
int c = getState();
//state为0,说明当前锁未被任何线程持有
if (c == 0) {
//以cas方式获取锁
if (compareAndSetState(0, acquires)) {
//将当前线程标记为持有锁的线程
setExclusiveOwnerThread(current);
//获取锁成功,非重入
return true;
}
//当前线程就是持有锁的线程,说明该锁被重入了，实现重入
} else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {
//计算state变量要更新的值
int nextc = c + acquires;
if (nextc < 0) // overflow
throw new Error("Maximum lock count exceeded");
//非同步方式更新state值
setState(nextc);
//获取锁成功,重入
return true;
}
//尝试获取锁失败
return false;
}
这边体现了锁的重入，用state的次数表示锁被线程重入了state次。
else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {
//计算state变量要更新的值
int nextc = c + acquires;
if (nextc < 0) // overflow
throw new Error("Maximum lock count exceeded");
//非同步方式更新state值
setState(nextc);
//获取锁成功,重入
return true;
}
解锁：
//试图释放此锁。
@Override
public void unlock() {
sync.release(1);
}
然后调用Sync的tryRelease方法：
/**
* 释放同步状态
* @param releases
* @return
*/
@Override
protected final boolean tryRelease(int releases) {
//计算待更新的state值
int c = getState() - releases;
//判断当前线程是否独占
if (Thread.currentThread() != getExclusiveOwnerThread()) {
throw new IllegalMonitorStateException();
}
//是否释放同步状态成功的标志
boolean free = false;
//待更新的state值为0,说明持有锁的线程未重入,一旦释放锁其他线程将能获取
if (c == 0) {
free = true;
//清除锁的持有线程标记
setExclusiveOwnerThread(null);
}
//更新state值
setState(c);
return free;
}
锁的最终释放要去锁对于获取进行计数自增，计算表示当前锁被重复获取的次数，而锁被释放时，计数自减，当计数为0时表示已经释放成功。
5.公平模式的加锁和解锁
加锁：
@Override
protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
//获取当前线程实例
final Thread current = Thread.currentThread();
//获取同步state变量的值,即当前锁被重入的次数
int c = getState();
//state为0,说明当前锁未被任何线程持有
if (c == 0) {
/**
* 1.判断同步队列中当前节点是否有前驱节点
* 2. 以cas方式获取锁
*/
if (!hasQueuedPredecessors() &&
compareAndSetState(0, acquires)) {
//将当前线程标记为持有锁的线程
setExclusiveOwnerThread(current);
return true;
}
//当前线程就是持有锁的线程,说明该锁被重入了，实现重入
} else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {
int nextc = c + acquires;
if (nextc < 0)
throw new Error("Maximum lock count exceeded");
//非同步方式更新state值
setState(nextc);
//获取锁成功,重入
return true;
}
//尝试获取锁失败
return false;
}
对于非公平锁，只要cas设置同步状态成功，则表示当前线程获取了锁，而公平锁则不同，公平锁的获取增加了hasQueuedPredecessors的判断，即加入了判断同步队列中当前节点是否有前驱节点，
如果返回true，则表示有线程比当前线程更早滴请求获取锁，因此需要等待前驱线程获取并释放锁之后才能继续获取锁。
解锁：同公平锁的解锁方式
原文地址：https://www.cnblogs.com/ql211lin/p/10439108.html
时间： 2024-08-26 15:06:07