}finally {
//必须finally语句块中解锁
lock.unlock();
}
1.ReentrantLock#lock()
我们直接来看ReentrantLock的lock方法的实现。
//构造方法中决定成员变量sync的实现是FairSync还是NonfairSync
public ReentrantLock(boolean fair) {
sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();
}
//lock方法直接调用sync的lock方法
public void lock() {
sync.lock();
}
static final class NonfairSync extends Sync {
private static final long serialVersionUID = 7316153563782823691L;
final void lock() {
//这里直接调用的AbstractQueuedSynchronizer的实现
//这里如果成功将AbstractQueuedSynchronizer的state值设置为1,代表没有出现多线程竞争的情况直接把当前线程设置为独占线程就好了，否则调用acquire方法。
//如果当前STATE不为0,代表当前有线程占有了临界资源
//compareAndSetState就会失败，直接调用acquire方法
if (compareAndSetState(0, 1))
//将当前线程设置为独占线程。
setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
else
acquire(1);
}
}
//Sync是ReentrantLock内部的一个继承自AbstractQueuedSynchronizer的静态抽象类
//AbstractQueuedSynchronizer：
抽象的队列同步器简称AQS
//是ReentrantLock的核心，同时也是其他同步工具CountDownLatch,Semaphore等的核心，有兴趣的朋友在看完这篇文章后,可以自己手动去分析下CountDownLatch，Semaphore的实现
abstract static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {}
可以看到ReentrantLock的lock方法直接调用了内部成员变量sync的lock方法,这里我们直接分析非公平的实现NonfairSync的实现。
2.AbstractQueuedSynchronizer#compareAndSetState()
//compareAndSetState方法直接调用Unsafe类compareAndSwapInt的方法,保证原子性的替换state的值
protected final boolean compareAndSetState(int expect, int update) {
return U.compareAndSwapInt(this, STATE, expect, update);
}
3.AbstractQueuedSynchronizer#acquire()
public final void acquire(int arg) {
//直接调用tryAcquire去尝试获取锁
//如果尝试获取锁不成功调用acquireQueued
//selfInterrupt挂起当前线程
if (!tryAcquire(arg) &&
acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))
selfInterrupt();
}
4.NonfairSync#tryAcquire()
protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
//直接调用父类Sync的nonfairTryAcquire方法
return nonfairTryAcquire(acquires);
}
5.Sync#nonfairTryAcquire()
final boolean nonfairTryAcquire(int acquires) {
final Thread current = Thread.currentThread();
int c = getState();
//如果AbstractQueuedSynchronizer的stateE等于0
//代表当前没有线程占有临界资源
//直接调用compareAndSetState，如果CAS成功就把当前线程设置为独占线程
if (c == 0) {
if (compareAndSetState(0, acquires)) {
setExclusiveOwnerThread(current);
return true;
}
}
//如果state不为0,判断占有临界资源的线程是否和当前获取锁的线程是一个线程，如果是调用setState重置当前state的值，这里我们可以看出来，ReentrantLock它是可重入的锁和synchronized一样
else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {
int nextc = c + acquires;
if (nextc < 0) // overflow
throw new Error(“Maximum lock count exceeded”);
setState(nextc);
return true;
}
//尝试获取锁还是失败的话
//回到AbstractQueuedSynchronizer的addWaiter方法
return false;
}
6.AbstractQueuedSynchronizer#addWaiter()
private Node addWaiter(Node mode) {
//节点类型有两种
//SHARED共享模式 EXCLUSIVE独占模式
//新建一个独占节点
Node node = new Node(mode);
//这里通过自旋和CAS的方法将当前节点添加的队列的尾部
//AbstractQueuedSynchronizer内部有两个成员变量head和tail,这里其实就是双向链表实现的一个双端队列。head 和 tail 分别指向双端队列的头尾节点。
for (;😉 {
Node oldTail = tail;
//如果队列不为null将当前节点插入队列的尾部
if (oldTail != null) {
U.putObject(node, Node.PREV, oldTail);
if (compareAndSetTail(oldTail, node)) {
oldTail.next = node;
return node;
}
} else {
//否者初始化这个队列
//队列头节点和尾节点都指向当前节点。
initializeSyncQueue();
}
}
}
7.AbstractQueuedSynchronizer#acquireQueued()
在调用addWaiter把当前节点放到双端队列的尾部后回到acquireQueued方法
final boolean acquireQueued(final Node node, int arg) {
try {
boolean interrupted = false;
for (;😉 {
final Node p = node.predecessor();
//这里再次通过tryAcquire尝试去获取锁，如果获取锁成功 则不需要挂起当前线程
if (p == head && tryAcquire(arg)) {
setHead(node);
p.next = null; // help GC
return interrupted;
}
//如果上面尝试获取锁还是不成功，就根据前驱节点判断是否要阻塞 然后调用parkAndCheckInterrupt挂起当前线程。
if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&
parkAndCheckInterrupt())
interrupted = true;
}
} catch (Throwable t) {
cancelAcquire(node);
throw t;
}
}
8.AbstractQueuedSynchronizer#shouldParkAfterFailedAcquire()
private static boolean shouldParkAfterFailedAcquire(Node pred, Node node) {
//获取前驱节点的状态
int ws = pred.waitStatus;
//如果前驱节点状态SIGNAL返回true表示当前线程要挂起
if (ws == Node.SIGNAL)
return true;
if (ws > 0) {
//如果前驱节点状态>0为CANCELLED状态，删除当前节点，并向前遍历找到一个CANCELLED状态的节点
do {
8.AbstractQueuedSynchronizer#shouldParkAfterFailedAcquire()
private static boolean shouldParkAfterFailedAcquire(Node pred, Node node) {
//获取前驱节点的状态
int ws = pred.waitStatus;
//如果前驱节点状态SIGNAL返回true表示当前线程要挂起
if (ws == Node.SIGNAL)
return true;
if (ws > 0) {
//如果前驱节点状态>0为CANCELLED状态，删除当前节点，并向前遍历找到一个CANCELLED状态的节点
do {