JUC Reentrantlock原理

本文详细解析了AbstractQueuedSynchronizer(AQS)的工作机制,包括其state属性、FIFO同步队列、等待队列以及Node节点模式。AQS是ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock等锁的基础,通过模板方法模式实现锁的管理。在Reentrantlock中,NonfairSync和FairSync分别代表非公平和公平的锁实现。非公平锁在lock方法中尝试CAS修改state,失败则进入acquire方法。当满足特定条件时,节点从同步队列转移到等待队列并唤醒。出队的条件是当前节点是头节点且释放了锁,且后继节点获取到锁。

AQS是什么?

AbstractQueuedSynchronizer,是一个抽象类,称之为同步器,分为syncfairsyncnofairsync。是lock式锁加锁和解锁真正用到的框架

 

 

特点?

1AQS中用 state 属性来表示是否上锁,在Reentrantlock0表示没有上锁,大于0表示重入了几次锁。在ReentrantReadWriteLockstate分为读状态和写状态

2提供了基于 FIFO 的虚拟队列,类似于 Monitor 的 EntryList

3内部维持了一个等待队列,也是虚拟队列,支持多个条件变量,类似于 Monitor 的 WaitSet

 

exclusiveOwnerThread

表示当前获取到锁的线程

 

Node节点的模式?

AQS中有一个Node类,分为Exclusive独占模式Shared共享模式,如果加的是Reentrantlock锁或写锁,对线程采用Exclusive独占模式;如果加的是读锁,对线程采用Shared共享模式

 

Node节点的waitStatus状态

在阻塞队列/同步队列中除了tail指向的Node的waitStatus为0,其他都为-1,表明它的继任节点需要被唤醒。

在等待队列/条件队列中的Node的waitStatus都为-2,表明正处于等待队列

 

子类Sync主要实现哪些方法?

tryAcquire

tryRelease

tryAcquireShared

tryReleaseShared

isHeldExclusively

 

AQS的底层使用了模板方法模式

 

Reentrantlock原理

 

绿色实现,蓝色继承,红色依赖,Reentrantlock中有三个同步器,Sync,NonfairSync,FairSync

 

 

Reentrantlock非公平同步器原理

内部使用NonfairSync同步器

 

首先lock方法内尝试将state状态CAS改为1,如果不能更改,进入acquire

 

 

出队列的条件是:当前节点是head节点并且当前节点释放了锁资源,且当前节点的后继节点成功获取到锁资源。否则当前节点就无法出队。

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