ReetrantLock 源码分析——深入理解公平锁与非公平锁

最新推荐文章于 2025-03-02 19:22:11 发布

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#锁 #公平锁 #非公平锁 #Reentrantlock

本文深入分析了ReentrantLock的公平锁与非公平锁实现，通过NonfairSync的lock()逻辑揭示非公平锁的工作原理。非公平锁在尝试获取锁时，即使队列中有等待节点，也可能直接CAS获取，而公平锁则会检查是否有等待节点。非公平锁在某种程度上保持FIFO特性，解锁时唤醒节点并维持竞争。通过对源码的解读，有助于理解ReentrantLock的内部机制。

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ReetrantLock 是独占锁、可重入锁，并且同时支持公平锁和非公平锁。

首先看一下ReetrantLock 的构造函数：

public ReentrantLock() {
    sync = new NonfairSync();//默认非公平锁
}

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

NonfairSync 和 FairSync 都继承于抽象父类Sync，而 Sync 继承 AQS：

abstract static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {
}

以非公平锁为例，看 NonfairSync 的 lock()逻辑 :

可以简单的概括为下面三个步骤：

1. 进入 lock() 方法首先 cas 尝试获取锁。

2. 不成功则进入 acqure()，进入tryAcquire()。在tryAcquire() 中再cas一下，获取到返回true，获取不到就进入下一步；接着判断当前线程是不是重入的，重入的则 state 加1，并返回 true；如果都没成功，则返回 false。

3. tryAcquire() 返回true，!tryAcquire()为false，就不会再执行后面的acquireQueued()方法，直接退出方法。如果tryAcquire()返回 false则进入 acquireQueued() 自旋等待获取资源。

非公平锁与公平锁的不同：

1. 公平锁在进入 lock() 方法时不会先cas，直接进入 acqure()。

2. 进入acqure()进而调用公平锁的tryAcquire，在tryAcquire中并不会像非公平锁一样再进行cas，而是先判断一下前面是够有其他正等待的Node节点，没有才进行cas。

通过一段程序认识一下非公平锁：

/**
 * @Author ltx
 * @Date 22:30 2019/4/29
 */
public class MyReentrantLock {

    static ReentrantLock r = new ReentrantLock(false);//非公平锁

    public static void main(String[] args) {
        r.lock();
        Thread.sleep(1000);//方便阅读，没加try/catch
        r.unlock();

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            new Thread(() -> {
                r.lock();
                System.out.printl