Java并发之AQS源码分析(二)

我在Java并发之AQS源码分析(一)这篇文章中,从源码的角度深度剖析了 AQS 独占锁模式下的获取锁与释放锁的逻辑,如果你把这部分搞明白了,再看共享锁的实现原理,思路就会清晰很多。下面我们继续从源码中窥探共享锁的实现原理。

共享锁

获取锁

public final void acquireShared(int arg) {
  // 尝试获取共享锁,小于0表示获取失败
  if (tryAcquireShared(arg) < 0)
    // 执行获取锁失败的逻辑
    doAcquireShared(arg);
}

这里的 tryAcquireShared 方法是留给实现方去实现获取锁的具体逻辑的,我们主要看 doAcquireShared 方法的实现逻辑:

private void doAcquireShared(int arg) {
  // 添加共享锁类型节点到队列中
  final Node node = addWaiter(Node.SHARED);
  boolean failed = true;
  try {
    boolean interrupted = false;
    for (;;) {
      final Node p = node.predecessor();
      if (p == head) {
        // 再次尝试获取共享锁
        int r = tryAcquireShared(arg);
        // 如果在这里成功获取共享锁,会进入共享锁唤醒逻辑
        if (r >= 0) {
          // 共享锁唤醒逻辑
          setHeadAndPropagate(node, r);
          p.next = null; // help GC
          if (interrupted)
            selfInterrupt();
          failed = false;
          return;
        }
      }
      // 与独占锁相同的挂起逻辑
      if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&
          parkAndCheckInterrupt())
        interrupted = true;
    }
  } finally {
    if (failed)
      cancelAcquire(node);
  }
}

看到上面的代码,是不是有一种熟悉的感觉,同样是采用了自旋机制,在线程挂起之前,不断地循环尝试获取锁,不同的是,一旦获取共享锁,会调用 setHeadAndPropagate 方法同时唤醒后继节点,实现共享模式,下面是唤醒后继节点代码逻辑:
private void setHeadAndPropagate(Node node, int propagate) {
// 头节点
Node h = head;
// 设置当前节点为新的头节点
// 这里不需要加锁操作,因为获取共享锁后,会从FIFO队列中依次唤醒队列,并不会产生并发安全问题
setHead(node);
if (propagate > 0 || h == null || h.waitStatus < 0 ||
(h = head) == null || h.waitStatus < 0) {
// 后继节点
Node s = node.next;
// 如果后继节点为空或者后继节点为共享类型,则进行唤醒后继节点
// 这里后继节点为空意思是只剩下当前头节点了
if (s == null || s.isShared())
doReleaseShared();
}
}
该方法主要做了两个重要的步骤:

将当前节点设置为新的头节点,这点很重要,这意味着当前节点的前置节点(旧头节点)已经获取共享锁了,从队列中去除;
调用 doReleaseShared 方法,它会调用 unparkSuccessor 方法唤醒后继节点。
释放锁

public final boolean releaseShared(int arg) {
// 由用户自行实现释放锁条件
if (tryReleaseShared(arg)) {
// 执行释放锁
doReleaseShared();
return true;
}
return false;
}
下面是释放锁逻辑:

private void doReleaseShared() {
for (;;) {
// 从头节点开始执行唤醒操作
// 这里需要注意,如果从setHeadAndPropagate方法调用该方法,那么这里的head是新的头节点
Node h = head;
if (h != null && h != tail) {
int ws = h.waitStatus;
//表示后继节点需要被唤醒
if (ws == Node.SIGNAL) {
// 初始化节点状态
//这里需要CAS原子操作,因为setHeadAndPropagate和releaseShared这两个方法都会顶用doReleaseShared,避免多次unpark唤醒操作
if (!compareAndSetWaitStatus(h, Node.SIGNAL, 0))
// 如果初始化节点状态失败,继续循环执行
continue; // loop to recheck cases
// 执行唤醒操作
unparkSuccessor(h);
}
//如果后继节点暂时不需要唤醒,那么当前头节点状态更新为PROPAGATE,确保后续可以传递给后继节点
else if (ws == 0 &&
!compareAndSetWaitStatus(h, 0, Node.PROPAGATE))
continue; // loop on failed CAS
}
// 如果在唤醒的过程中头节点没有更改,退出循环
// 这里防止其它线程又设置了头节点,说明其它线程获取了共享锁,会继续循环操作
if (h == head) // loop if head changed
break;
}
}
共享锁的释放锁逻辑比独占锁的释放锁逻辑稍微复杂,原因是共享锁需要释放队列中所有共享类型的节点,因此需要循环操作,由于释放锁过程中会涉及多个地方修改节点状态,此时需要 CAS 原子操作来并发安全。

获取共享锁流程图:

原文地址:https://blog.51cto.com/14262994/2391274

时间: 2024-10-27 05:21:31

Java并发之AQS源码分析(二)的相关文章

JAVA并发之ReentrantLock源码(二)

上一篇我们讲到了ReentrantLock通过使用AQS框架实现了tryAcquire.tryRelease方法,从ReentrantLock层面分析源码,本次我们将进一步深入AQS类,查看AQS底层是如何实现线程同步的. 1.acquire() 首先自然从加锁开始看起,从lock.lock调用AQS中的acquire方法,我们已经进入了AQS源码层面,一个看起来很简洁的acquire如下: 1 /** 2 * Acquires in exclusive mode, ignoring inter

JAVA Collection 源码分析(二)之SubList

昨天我们分析了ArrayList的源码,我们可以看到,在其中还有一个类,名为SubList,其继承了AbstractList. // AbstractList类型的引用,所有继承了AbstractList都可以传进来 private final AbstractList<E> parent; // 这个是其实就是parent的偏移量,从parent中的第几个元素开始的 private final int parentOffset; private final int offset; int s

netty 源码分析二

以服务端启动,接收客户端连接整个过程为例分析, 简略分为 五个过程: 1.NioServerSocketChannel 管道生成, 2.NioServerSocketChannel 管道完成初始化, 3.NioServerSocketChannel注册至Selector选择器, 4.NioServerSocketChannel管道绑定到指定端口,启动服务 5.NioServerSocketChannel接受客户端的连接,进行相应IO操作 Ps:netty内部过程远比这复杂,简略记录下方便以后回忆

[Android]Volley源码分析(二)Cache

Cache作为Volley最为核心的一部分,Volley花了重彩来实现它.本章我们顺着Volley的源码思路往下,来看下Volley对Cache的处理逻辑. 我们回想一下昨天的简单代码,我们的入口是从构造一个Request队列开始的,而我们并不直接调用new来构造,而是将控制权反转给Volley这个静态工厂来构造. com.android.volley.toolbox.Volley: public static RequestQueue newRequestQueue(Context conte

baksmali和smali源码分析(二)

这一节,主要介绍一下 baksmali代码的框架. 我们经常在反编译android apk包的时候使用apktool这个工具,其实本身这个工具里面对于dex文件解析和重新生成就是使用的baksmali 和smali这两个jar包其中 baksmali是将 dex文件转换成便于阅读的smali文件的,具体使用命令如下:java -jar baksmali.jar classes.dex -o myout其中myout是输出的文件夹 而smali是将smali文件重新生成回 dex文件的具体使用的命

java线程池ThreadPoolExector源码分析

java线程池ThreadPoolExector源码分析 今天研究了下ThreadPoolExector源码,大致上总结了以下几点跟大家分享下: 一.ThreadPoolExector几个主要变量 先了解下ThreadPoolExector中比较重要的几个变量.  corePoolSize:核心线程数量     maximumPoolSize:最大线程数量 allowCoreThreadTimeOut:是否允许线程超时(设置为true时与keepAliveTime,TimeUnit一起起作用)

There is no getter for property named &#39;*&#39; in &#39;class java.lang.String&#39;之源码分析

There is no getter for property named '*' in 'class java.lang.String',此错误之所以出现,是因为mybatis在对parameterType="String"的sql语句做了限制,假如你使用<when test="username != null">这样的条件判断时,就会出现该错误,不过今天我们来刨根问底一下. 一.错误再现 想要追本溯源,就需要错误再现,那么假设我们有这样一个sql查询

Java并发编程 ReentrantLock 源码分析

ReentrantLock 一个可重入的互斥锁 Lock,它具有与使用 synchronized 方法和语句所访问的隐式监视器锁相同的一些基本行为和语义,但功能更强大. 这个类主要基于AQS(AbstractOwnableSynchronizer)封装的 公平与非公平锁. 所谓公平锁就是指 在多个线程的争用下,这些锁倾向于将访问权授予等待时间最长的线程,换句话说也就是先被锁定的线程首先获得锁. 非公平锁正好相反,解锁时没有固定顺序. 让我们边分析源代码边学习如何使用该类 先来看一下构造参数,默认

ReentrantLock 与 AQS 源码分析

ReentrantLock 与 AQS 源码分析 1. 基本结构 ?? 重入锁 ReetrantLock,JDK 1.5新增的类,作用与synchronized关键字相当,但比synchronized更加灵活.ReetrantLock本身也是一种支持重进入的锁,即该锁可以支持一个线程对资源重复加锁,但是加锁多少次,就必须解锁多少次,这样才可以成功释放锁. 1. 继承 没有继承任何类,因为很多操作都使用了组合完成. 2. 实现 Lock, java.io.Serializable ??这里着重介绍