ReentrantLock 源码分析

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本文详细解析了AQS同步器中的AQS队列与ReentrantLock，探讨了ReentrantLock如何通过非公平锁和公平锁机制实现可重入独占锁，以及其acquire方法的工作原理。重点介绍了NonfairSync获取锁的过程和公平锁的区别。

AQS介绍

AQS是一个FIFO的双向队列。节点head和tail记录队首和队

Node结点：
shared用来标记该线程是获取共享资源时被阻塞挂起后放入AQS队列的
exclusive用来标记线程是获取独占资源时被挂起后放入AQS队列

waitStatus记录当前线程等待状态。如下：
1、cancelled线程取消
2、signal线程需要被唤醒
3、condition线程在条件队列里面等待
4、propagate释放共享资源需要通知其结点

Aqs内部类ConditionObject
操作state的方式分为独占方式和共享方式

ReentrantLock 概述

ReentrantLock 是基于AQS同步器的一种可重入的独占锁。同时只能有一个线程可以获取该锁

ReentrantLock 类图

在这里插入图片描述

Sycn继承了AQS同步器。他的子类NonfairSync和FairSync分别实现了非公平锁和公平锁。AQS的状态state状态值表示该锁的可重入次数。

ReentrantLock 源码

构造方法

 public ReentrantLock() {
        sync = new NonfairSync();
    }

    public ReentrantLock(boolean fair) {
        sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();
    }

ReentrantLock 独占锁有两个构造方法，无参构造方法默认实现的是非公平锁（NonfairSync），有惨构造方法可以指定boolean类型，true表示公平锁（fairSync），反之为非公平锁

NonfairSync非公平锁获取锁

 final void lock() {
            if (compareAndSetState(0, 1))
                setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
            else
                acquire(1);
        }

1、当第一个运行线程获取独占锁时，首先设置CAS状态sate为1，sate状态表示重入的次数。再者将锁的持有者设置为当前运行的线程。如果其他线程想获取该锁，只能在AQS队列里面挂起阻塞。等着锁的当前持有者释放。
2、当前线程已经持有改锁，只需要将sate状态重入的次数加1，

acquire方法获取锁

  */
        final boolean nonfairTryAcquire(int acquires) {
            final Thread current = Thread.currentThread();
            int c = getState();
            if (c == 0) {
                if (compareAndSetState(0, acquires)) {
                    setExclusiveOwnerThread(current);
                    return true;
                }
            }
            else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {
                int nextc = c + acquires;
                if (nextc < 0) // overflow
                    throw new Error("Maximum lock count exceeded");
                setState(nextc);
                return true;
            }
            return false;
        }