概述
ReentrantLock翻译过来是可重入锁,是 Java 并发包 java.util.concurrent.locks 中的一个锁实现,它提供了比 synchronized 关键字更丰富的功能。
相对于synchronized它具备以下特点:
- 可中断
- 可以设置超时时间
- 可以设置公平锁
- 支持多个条件变量
- 与synchronized一样,都支持重入
实现原理
ReentrantLock主要利用CAS+AQS队列来实现。它支持公平锁和非公平锁,两者的实现类似
ReentrantLock的构造方法接受一个可选的公平参数(默认非公平锁),当设置为true时,表示公平锁,否则为非公平锁。公平锁的效率往往没有非公平锁的效率高,在许多线程访问的情况下,公平锁表现出较低的吞吐量。
查看ReentrantLock源码中的构造方法:
/**
* Creates an instance of {@code ReentrantLock}.
* This is equivalent to using {@code ReentrantLock(false)}.
*/
public ReentrantLock() {
sync = new NonfairSync();
}
/**
* Creates an instance of {@code ReentrantLock} with the
* given fairness policy.
*
* @param fair {@code true} if this lock should use a fair ordering policy
*/
public ReentrantLock(boolean fair) {
sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();
}
提供了两个构造方法,不带参数的默认为非公平锁
如果使用带参数的构造函数,并且传的值为true,则是公平锁
ReentrantLock 通过组合模式,将实际的同步工作委托给内部的NonfairSync和FairSync这两个类,NonfairSync类用于实现非公平锁的同步工作,FairSync类用于实现公平锁的同步工作。NonfairSync和FairSync这两个类父类都是Sync,而Sync的父类是AQS,所以可以得出ReentrantLock底层主要实现就是基于AQS来实现的
工作流程
下面是ReentrantLock中非公平锁的工作流程图
流程介绍:
- 线程来抢锁后使用CAS操作修改state状态,修改状态成功为1,则让exclusiveOwnerThread属性指向当前线程,获取锁成功
- 假如修改state状态失败,则会进入CLH双向队列中等待,head指向CLH双向队列头部,tail指向CLH双向队列尾部
- 当exclusiveOwnerThread为null的时候,则会唤醒在CLH双向队列中等待的线程
- 公平锁则体现在按照先后顺序获取锁,非公平体现在不在排队的线程也可以抢锁