锁 - AQS

 

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参考

“何时出队列？”和“如何出队列？

释放锁：

何时初始化队列 、如何入队？

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参考

AQS：  https://blog.youkuaiyun.com/anlian523/article/details/106752414  

AQS 在 ThreadPoolExecutor中的应用；

“何时出队列？”和“如何出队列？

下面我们从“何时出队列？”和“如何出队列？

”两个方向来分析一下acquireQueued源码：

acquireQueued()方法解释了 node获取锁失败之后， “何时被中断”、中断之后又是“何时出队列”，和“如何出队列” ；

关键字：

for (;;)    +    waitStatus  +  LockSupport.park(this);

线程获取锁失败之后， 通过 

addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg)

方法把当前线程封装成Node追加到等待队列（双向链表）;

再调 

acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg) 方法，该方法的入参正是当前线程构建的Node node

我们可以看到，

以自旋的方式做了下面步骤：

先找node的前驱节点，如果前驱节点是head头结点， 说明此事node排在“队首”， 是第一个有效节点，则去争抢锁；

不然的话，调用

shouldParkAfterFailedAcquire(p, node)

方法判断是否需要中断当前线程， 如果前驱节点的   waitStatus = -1 ， SIGNAL， 则需要中断当前线程；

如果前驱节点的 waitStatus > 0,即  CANCELLED的， 则自旋跳过所有的 CANCELLED节点，并将node重新指向；

因为上层方法通过for(;;)自旋，这里最后会将前驱节点的waitStatus置位-1，即SIGNAL， 然后返回true，告知可以中断当前线程了；

之后调了

parkAndCheckInterrupt()方法去中断当前线程；

LockSupport.park(this);  中断线程； 线程此刻被中断，直到 通过upPark()方法唤醒；   ===》 什么时候唤醒呢？

被唤醒了之后， 会继续执行以下方法

Thread.interrupted() 用于查询当前线程的中断标识状态，并重置中断标识状态为false； 

 如果不重置中断标识状态，当为true时， 假如唤醒之后仍然获取锁失败， 此时还需要再调LockSupport.park(this)方法中断， 但是此时中断标识状态为true的话，将不能中断线程； 所以通过Thread.interrupted()重置中断标识状态为false；https://cgiirw.github.io/2018/05/27/Interrupt_Ques/

通过for(;;) 自旋，最终会不停尝试获取锁，获取失败就中断等待，当被唤醒之后再次自旋获取锁，周而复始， 直到获取锁成功；

如果中间抛了异常，会执行 finally里的  cancelAcquire(node); 方法；

自旋， 先判断首否首第一个有效节点，再获取锁，获取失败时， 判断首否需要中断，

释放锁：

释放锁成功之后， 会用头结点作为参数，唤醒队列中的后继节点

我们发现，只有h != null && h.waitStatus !=0 的时候才会唤醒，换句话说，

没有头结点时说明没有等待线程，

有头结点，且头节点的waitStatus  == 0时，也表示没有等待线程节点，

                     头节点的waitStatus  != 0时， 表示有等待线程节点;

ReentrantLock
 公平模式和非公平模式对lock()接口的实现不同点：

非公平模式锁会首先通过CAS争抢锁；

何时初始化队列 、如何入队？

 获取不到锁时，需要追加到队列尾部，当没有队列时，需要初始化，

tail == null时， 表示没有队列；

通过CAS，即

compareAndSetHead(new Node()

方法，控制只会生成一个队列，而不会因为并发导致生成另个队列；

之后将head和tail都指向这个"虚节点"（里面不存放线程，故叫“虚”节点）；

再通过自旋的方式，把封装有线程的node追加到队列里；

如果一个线程未获取到锁， 什么情况下会挂起（或暂停）该线程呢？

如果一个线程未获取到锁，会自旋不停的判断前驱节点是不是头结点，如果是头节点而且能抢占锁成功，则获取锁成功，将头结点（即node的前驱节点释放掉GC），并将head指向自己；

如果前驱不是头结点，或争抢锁失败，则需要判断 前驱节点的waitStatus 是否是SIGNAL，只有当 waitStatus = SIGNAL时，才会尝试挂起node的线程；

通过 

parkAndCheckInterrupt() 方法挂起线程

挂起后，线程状态变成 WAITING,（参考线程的几种状态： 就绪态、等待态等 ，参考： ），  它需要等待一个unpark() 或中断 interrupt();