浅析可重入锁的加锁释放锁过程

一、AQS

AQS：AbstractQueuedSynchronizer，抽象队列同步器，是juc的基础，如常用的ReentrantLock、Semaphore、CountDownLatch、ReentrantReadWriteLock等都是基于AQS来进行设计的。

AQS通过维护一个同步状态state和一个双向队列CLH来实现加锁释放锁。

CLH队列中存放的Node结点主要关注如下几个属性：

• waitStatus：等待状态，取值分别为CANCELLED = 1，SIGNAL = -1，CONDITION = -2，PROPAGATE = -3，以及初始时的0
• prev：当前结点的前驱结点
• next：当前结点的后继结点
• thread：当前结点对应的线程

二、加锁

lock默认为非公平锁

1、调用lock.lock()进行加锁，lock()方法内部调用sync.lock()方法进行加锁，非公平锁中，sync是NonfairSync的实例，其具体加锁代码如下

final void lock() {
   
   
    // 自旋，设置AQS中同步状态 state 的值，如果 state 为0，表示当前没有线程持有锁,则将其设置为1
    if (compareAndSetState(0, 1))
        // 设置当前线程持有排他锁，加锁结束
        setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
    else
        // 如果自旋失败，则表示已经有线程持有锁，state 的值不为0（大于0）
        // 则通过排他模式获取锁，如果获取不成功，则进入队列
        acquire(1);
}

2、acquire方法，代码如下

public final void acquire(int arg) {
   
   
    if (!tryAcquire(arg) &&
        acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))
        selfInterrupt();
}

2.1、该方法的重点在于if判断，首先是 tryAcquire，在子类NonfairSync中实际调用的是nonfairTryAcquire

protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
   
   
    return nonfairTryAcquire(acquires);
}

final boolean nonfairTryAcquire(int acquires) {
   
   
    final Thread current = Thread.currentThread();
    // 获取同步状态
    int c = getState();
    // 若同步状态为0，表示当前锁处于空闲状态
    if (c == 0) {
   
   
        // 尝试抢占，这里有并发的可能，所以有可能会抢不到
        if (compareAndSetState(0, acquires)) {
   
   
            // 如果抢到了，那就设置持有者为当前线程，并返回true
            setExclusiveOwnerThread(current);
            return true;