JUC锁——互斥锁之公平锁的释放

释放公平锁

1、unlock()
unlock()在ReentrantLock.java中实现，源码如下：

public void unlock() {
    sync.release(1);
}

说明：
  unlock()是解锁函数，它是通过AQS的release()函数来实现的。在这里，“1”的含义和“获取锁的函数acquire(1)的含义”一样，它是设置“释放锁的状态”的参数。由于“公平锁”是可重入的，所以对于同一个线程，每释放锁一次，锁的状态-1。
  关于AQS、ReentrantLock 和 Sync的关系如下：

public class ReentrantLock implements Lock, java.io.Serializable {

    private final Sync sync;

    abstract static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {
        ...
    }

    ...
}

可以看到：sync是ReentrantLock.java中的成员对象，而Sync是AQS的子类
2、release()
release()是在AQS中实现的，源码如下：

public final boolean release(int arg) {
    if (tryRelease(arg)) {
        Node h = head;
        if (h != null && h.waitStatus != 0)
            unparkSuccessor(h);
        return true;
    }
    return false;
}

说明：release()会先调用tryRelease()来尝试释放当前线程持有的锁。成功的话，则唤醒后继等待线程，并返回true。否则，直接返回false。
3、tryRelease()
tryRelease()在ReentrantLock.java的Sync类中实现，源码如下：

protected final boolean tryRelease(int releases) {
    // c是本次释放锁之后的状态
    int c = getState() - releases;
    // 如果“当前线程”不是“锁的持有者”，则抛出异常
    if (Thread.currentThread() != getExclusiveOwnerThread())
        throw new IllegalMonitorStateException();

    boolean free = false;
    // 如果“锁”已经被当前线程彻底释放，则设置“锁”的持有者为null，即锁是可获取状态
    if (c == 0) {
        free = true;
        setExclusiveOwnerThread(null);
    }
    // 设置当前线程的锁的状态
    setState(c);
    return free;
}

说明：tryRelease()的作用是尝试释放锁
①如果“当前线程”不是“锁的持有者”，则抛出异常
②如果“当前线程”在本次释放锁操作之后，对锁的拥有状态是0(即当前线程彻底释放该“锁”)，则设置“锁”的持有者为null，即锁是可获取状态。同时，更新当前线程的锁的状态为0
getExclusiveOwnerThread()、setExclusiveOwnerThread()在AQS的父类AbstractOwnableSynchronizer.java中定义，源码如下：

public abstract class AbstractOwnableSynchronizer
    implements java.io.Serializable {

    // “锁”的持有线程
    private transient Thread exclusiveOwnerThread;

    // 设置“锁的持有线程”为t
    protected final void setExclusiveOwnerThread(Thread t) {
        exclusiveOwnerThread = t;
    }

    // 获取“锁的持有线程”
    protected final Thread getExclusiveOwnerThread() {
        return exclusiveOwnerThread;
    }
   
    ...
}

4、unparkSuccessor()
在release()中“当前线程”释放锁成功的话，会唤醒当前线程的后继线程。根据CLH队列的FIFO规则，“当前线程”(即已经获取锁的线程)肯定是head；如果CLH队列非空的话，则唤醒锁的下一个等待线程。下面看看unparkSuccessor()的源码，它在AQS中实现：

private void unparkSuccessor(Node node) {
    // 获取当前线程的状态
    int ws = node.waitStatus;
    // 如果状态<0，则设置状态=0
    if (ws < 0)
        compareAndSetWaitStatus(node, ws, 0);

    // 获取当前节点的“有效的后继节点”，无效的话，则通过for循环进行获取
    // 这里的有效，是指“后继节点对应的线程状态<=0”
    Node s = node.next;
    if (s == null || s.waitStatus > 0) {
        s = null;
        for (Node t = tail; t != null && t != node; t = t.prev)
            if (t.waitStatus <= 0)
                s = t;
    }
    // 唤醒“后继节点对应的线程”
    if (s != null)
        LockSupport.unpark(s.thread);
}

说明：unparkSuccessor()的作用是“唤醒当前线程的后继线程”。后继线程被唤醒之后，就可以获取该锁并恢复运行了

总结：“释放锁”的过程相对“获取锁”的过程比较简单。释放锁时，主要进行的操作，是更新当前线程对应的锁的状态。如果当前线程对锁已经彻底释放，则设置“锁”的持有线程为null，设置当前线程的状态为空，然后唤醒后继线程