ReentrantLock 源码

最新推荐文章于 2023-08-04 15:03:34 发布

FrankChina

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分类专栏： java

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本文详细解析了ReentrantLock的工作原理，包括其内部类FairSync和NonfairSync的区别，以及如何利用AbstractQueuedSynchronizer实现锁的获取与释放过程。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

ReentrantLock （重入锁）是 synchronized 的一个补充。用法就不用说了。

看看它的源码：

 public ReentrantLock(boolean fair) { 
        // 确定是否使用公平锁。
        sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();
    }

FairSync 公平 NonfairSync 非公平。都是内部类都继承Sync，Sync继承AbstractQueuedSynchronizer。

公平就是按序排队，非公平就是可抢占。

以公平锁为例：

 static final class FairSync extends Sync {
        private static final long serialVersionUID = -3000897897090466540L;

        final void lock() {
            // 获取锁
           // 调用AbstractQueuedSynchronizer.accquire,accquire又会调用tryAcquire来获取锁。
           // 见下面分析
          acquire(1); 
        }

        /**
         * Fair version of tryAcquire.  Don't grant access unless
         * recursive call or no waiters or is first.
         * 重写AbstractQueuedSynchronizer的tryAcquire方法。
        */
        protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
            final Thread current = Thread.currentThread();
            int c = getState(); // 引用计数
            if (c == 0) {
                if (!hasQueuedPredecessors() && // 队列中是否有需要处理的线程。（hasQueuedPredecessors当队列为空 或 队列头为当前线程时 return false）
                    compareAndSetState(0, acquires)) { // 以乐观锁方式，设置state
                    setExclusiveOwnerThread(current); // 绑定当前线程
                    return true;
                }
            }
            else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {
                int nextc = c + acquires;
                if (nextc < 0)
                    throw new Error("Maximum lock count exceeded");
                setState(nextc); // 增加引用计数
                return true;
            }
            return false;
        }
    }

AbstractQueuedSynchronizer

public final void acquire(int arg) {
     // 如果tryAcquire成功则直接返回，否则就添加一个排他锁到等待队列
     // 然后判断当前是不是队列头，如是则调用tryAcquire获取，否则就监视前一个节点
    if (!tryAcquire(arg) && acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg)) selfInterrupt(); 
}


final boolean acquireQueued(final Node node, int arg) {
        boolean failed = true;
        try {
            boolean interrupted = false;
            for (;;) {
                final Node p = node.predecessor();
                if (p == head && tryAcquire(arg)) { //如果是队列头，则执行获取动作
                    setHead(node);
                    p.next = null; // help GC
                    failed = false;
                    return interrupted;
                }
                if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) && //监视前一个节点是不是获得锁节点，并去掉中间取消的节点
                    parkAndCheckInterrupt()) // 暂停当前线程，等待中断
                    interrupted = true;
            }
        } finally {
            if (failed)
                cancelAcquire(node); // 取消
        }
    }

总结：在整个锁的处理中有几个点。

1，AbstractQueuedSynchronizer（队列同步器）

2，CAS （compareAndSet 乐观锁的实现）

3，UNSAFE.park 与 unsafe.unpark (线程的休眠与唤醒)