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   -> 人工智能 -> ReentrantLock -> 正文阅读

[人工智能]ReentrantLock

提示:文章写完后,目录可以自动生成,如何生成可参考右边的帮助文档


一、ReentrantLock是什么?

ReentrantLock:可重入互斥锁(独占锁)。ReentrantLock由上次成功锁定但尚未解锁的线程拥有。 当另一个线程不拥有锁时,调用lock的线程将返回并成功获取锁。 如果当前线程已经拥有锁,该方法将立即返回。

二、源码分析

源码如下:

在这里插入图片描述

{
????内部类 sync = new 非公平锁同步对象
}
[ private final Sync sync ] extend AbstractQueuedSynchronizer(AQS)

无参构造----->>

public ReentrantLock() {
        sync = new NonfairSync();
    }
    

有参构造

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

调用Lock方法----->>

    static final class NonfairSync extends Sync {
        private static final long serialVersionUID = 7316153563782823691L;

        /**
         * Performs lock.  Try immediate barge, backing up to normal
         * acquire on failure.
         */
        final void lock() {
            if (compareAndSetState(0, 1))
                setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
            else
                acquire(1);
        }

        protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
            return nonfairTryAcquire(acquires);
        }
    }

cas操作----->>

    protected final boolean compareAndSetState(int expect, int update) {
        // See below for intrinsics setup to support this
        return unsafe.compareAndSwapInt(this, stateOffset, expect, update);
    }

如果当前状态值等于预期值,则原子地将同步状态设置为给定的更新值。 此操作具有volatile读写的内存语义。
参数:
期望 - 期望值
更新 - 新值
返回:
如果成功则为true 。 假返回表示实际值不等于预期值。

~>当前状态值 [volatile修饰的state]
~>state默认期望值 0

调用setExclusiveOwnerThread----->><<

    protected final void setExclusiveOwnerThread(Thread thread) {
        exclusiveOwnerThread = thread;
    }

setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
设置当前线程拥有独占访问权限的线程。 null参数表示没有线程拥有访问权限。 此方法不会以其他方式强加任何同步或volatile字段访问。
参数:
线程 - 所有者线程

调用acquire(1)方法获取锁----->>

    public final void acquire(int arg) {
        if (!tryAcquire(arg) &&
            acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))
            selfInterrupt();
    }

以独占模式获取,忽略中断。 通过至少调用一次tryAcquire ,成功返回。 否则线程会排队,可能会反复阻塞和解除阻塞,调用tryAcquire直到成功。 此方法可用于实现方法Lock.lock 。
参数:
arg – 获取参数。 这个值被传递给tryAcquire但不会被解释并且可以代表任何你喜欢的东西。
如果返回true获取到锁, ! tryAcquire = true 将不执行 if 条件

调用非公平锁内部类方法tryAcquire----->>

	protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
         return nonfairTryAcquire(acquires);
    }

进入nonfairTryAcquire(int acquires)方法----->>

        final boolean nonfairTryAcquire(int acquires) {
            final Thread current = Thread.currentThread();
            int c = getState();
            if (c == 0) {
                if (compareAndSetState(0, acquires)) {
                    setExclusiveOwnerThread(current);
                    return true;
                }
            }
            else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {
                int nextc = c + acquires;
                if (nextc < 0) // overflow
                    throw new Error("Maximum lock count exceeded");
                setState(nextc);
                return true;
            }
            return false;
        }

执行不公平的 tryLock。 tryAcquire 在子类中实现,但两者都需要对 trylock 方法进行非公平尝试。
· 获取当前状态值state,判断c0,设置独占线程 —— 同上cas操作↑
· else if (当前线程
获取的独占线程) 说明独占线程第二次以上获取锁,设置变量nextc = c + acquires等价于 nextc = state + 1; setState操作,返回true。

判断tryAcquire尝试是否获取锁&& addWaiter方法>>>当前线程加入等待队列,让当前线程进入自旋状态,等待线程

进入acquireQueued方法

    final boolean acquireQueued(final Node node, int arg) {
        boolean failed = true;
        try {
            boolean interrupted = false;
            for (;;) {
                final Node p = node.predecessor();
                if (p == head && tryAcquire(arg)) {
                    setHead(node);
                    p.next = null; // help GC
                    failed = false;
                    return interrupted;
                }
                if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&
                    parkAndCheckInterrupt())
                    interrupted = true;
            }
        } finally {
            if (failed)
                cancelAcquire(node);
        }
    }

以独占不间断模式获取已在队列中的线程。 由条件等待方法以及获取使用。
参数:
节点——节点
arg – 获取参数
返回:
如果在等待时中断,则为true


总结

提示:这里对文章进行总结:
??/????公平锁:
/??????非公平锁:
\ ??????重入:同一个线程可以多次获取锁
??\ ????不可重入:同一个线程不能多次获取锁,需要和其他线程一样去等待队列中的线程释放之后才能获取锁。

CAS原理
ReentrantLock乐观锁

ReentrantLock和Synchronized的区别?

什么是乐观锁与悲观锁?
悲观锁:总是假设最坏的情况,每次去拿数据的时候都认为别人会修改,所以每次在拿数据的时候都会上锁,这样当第二个线程想拿这个数据的时候,第二个线程会一直堵塞,直到第一个释放锁,他拿到锁后才可以访问。传统的数据库里面就用到了这种锁机制,例如:行锁,表锁,读锁,写锁,都是在操作前先上锁。java中的synchronized的实现也是一种悲观锁。

乐观锁:乐观锁概念为,每次拿数据的时候都认为别的线程不会修改这个数据,所以不会上锁,但是在更新的时候会判断一下在此期间别的线程有没有修改过数据,乐观锁适用于读操作多的场景,这样可以提高程序的吞吐量。在Java中java.util.concurrent.atomic包下面的原子变量就是使用了乐观锁的一种实现方式CAS实现。

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加:2021-08-18 12:42:30  更:2021-08-18 12:42:57 
 
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