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ReentrantLock之AQS原理與源碼詳解

elisa.yang / 3550人閱讀

摘要:所以大家看下面的圖,就是線程跑過(guò)來(lái)加鎖的一個(gè)過(guò)程。好線程現(xiàn)在就重新嘗試加鎖,這時(shí)還是用操作將從變?yōu)?,此時(shí)就會(huì)成功,成功之后代表加鎖成功,就會(huì)將設(shè)置為。此外,還要把加鎖線程設(shè)置為線程自己,同時(shí)線程自己就從等待隊(duì)列中出隊(duì)了。

ReentrantLock和AQS的關(guān)系 ReentrantLock使用

AbstractQueuedSynchronizer,抽象隊(duì)列同步器;給大家畫一個(gè)圖先,看一下ReentrantLock和AQS之間的關(guān)系。

AbstractQueuedSynchronizer為ReentrantLock的靜態(tài)內(nèi)部類

lock()源碼分析

2、默認(rèn)為非公平鎖

3、最終會(huì)調(diào)用AbstractQueuedSynchronizer子類NonfairSync.lock()方法;

lock()方法做了什么事呢?
首先需要知道AQS會(huì)維護(hù)兩個(gè)變量state(初始值0)、exclusiveOwnerThread(初始值null),源碼如下,記錄線程狀態(tài)與當(dāng)前加鎖線程

線程1跑過(guò)來(lái)調(diào)用ReentrantLock的lock()方法嘗試進(jìn)行加鎖,這個(gè)加鎖的過(guò)程,直接就是用CAS操作將state值從0變?yōu)?。
如果之前沒人加過(guò)鎖,那么state的值肯定是0,此時(shí)線程1就可以加鎖成功。
一旦線程1加鎖成功了之后,就可以設(shè)置當(dāng)前加鎖線程是自己。所以大家看下面的圖,就是線程1跑過(guò)來(lái)加鎖的一個(gè)過(guò)程。

可重入鎖

state記錄加鎖次數(shù),為0時(shí)釋放鎖

鎖的互斥是如何實(shí)現(xiàn)的?

線程2跑過(guò)來(lái)一下看到,哎呀!state的值不是0?。克訡AS操作將state從0變?yōu)?的過(guò)程會(huì)失敗,因?yàn)閟tate的值當(dāng)前為1,說(shuō)明已經(jīng)有人加鎖了!
接著線程2會(huì)看一下,是不是自己之前加的鎖?。慨?dāng)然不是了,“加鎖線程”這個(gè)變量明確記錄了是線程1占用了這個(gè)鎖,所以線程2此時(shí)就是加鎖失敗。
接著,線程2會(huì)將自己放入AQS中的一個(gè)等待隊(duì)列,因?yàn)樽约簢L試加鎖失敗了,此時(shí)就要將自己放入隊(duì)列中來(lái)等待,等待線程1釋放鎖之后,自己就可以重新嘗試加鎖了
所以大家可以看到,AQS是如此的核心!AQS內(nèi)部還有一個(gè)等待隊(duì)列,專門放那些加鎖失敗的線程!
同樣,給大家來(lái)一張圖,一起感受一下:

源碼
線程2進(jìn)來(lái)加鎖失敗后,會(huì)進(jìn)入等待隊(duì)列;等待隊(duì)列為鏈表



接著,線程1在執(zhí)行完自己的業(yè)務(wù)邏輯代碼之后,就會(huì)釋放鎖!他釋放鎖的過(guò)程非常的簡(jiǎn)單,就是將AQS內(nèi)的state變量的值遞減1,如果state值為0,則徹底釋放鎖,會(huì)將“加鎖線程”變量也設(shè)置為null!
整個(gè)過(guò)程,參見下圖:

釋放鎖源碼:

LockSupport.unpark(s.thread);


接下來(lái),會(huì)從等待隊(duì)列的隊(duì)頭喚醒線程2重新嘗試加鎖。
好!線程2現(xiàn)在就重新嘗試加鎖,這時(shí)還是用CAS操作將state從0變?yōu)?,此時(shí)就會(huì)成功,成功之后代表加鎖成功,就會(huì)將state設(shè)置為1。
此外,還要把“加鎖線程”設(shè)置為線程2自己,同時(shí)線程2自己就從等待隊(duì)列中出隊(duì)了。
最后再來(lái)一張圖,大家來(lái)看看這個(gè)過(guò)程。

Node存儲(chǔ)等待線程隊(duì)列

參考資料https://juejin.im/post/5c07e5...

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