ReentrantLock源码简析
概念
ReentrantLock,可重入锁。在多线程中,可以通过加锁保证线程安全。
加锁和解锁
- 加锁:
 
public void lock() {
    sync.lock();
}
- 解锁
 
public void unlock() {
    sync.release(1);
}
内部类Sync继承AQS(AbstractQueuedSynchronizer),因此可以维护状态变量state,通过acquire()获取state、release()释放state。后文会涉及。
构造方法
- 无参构造方法
 
默认使用非公平锁。
/**
 * Creates an instance of {@code ReentrantLock}.
 * This is equivalent to using {@code ReentrantLock(false)}.
 */
public ReentrantLock() {
    sync = new NonfairSync();
}
- 有参构造方法
 
根据参数判断是否公平锁。
/**
 * Creates an instance of {@code ReentrantLock} with the
 * given fairness policy.
 *
 * @param fair {@code true} if this lock should use a fair ordering policy
 */
public ReentrantLock(boolean fair) {
    sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();
}
Sync类
Sync类是一个继承AQS的内部静态抽象类。
Sync继承AQS,因此也可以维护状态变量state,通过acquire()获取state、release()释放state。
公平锁FairSync和非公平锁NonfairSync,都继承Sync类,并且重写了Sync类中的抽象方法Lock()。
其中的nonfairTryAcquire()方法,是ReentrantLock最核心的实现。
如果状态变量state为0,说明目前还没有其他线程加锁,当前线程可以进行加锁,通过CAS将状态变量state加1。
并且当前线程会获得锁。
如果状态变量state不为0,且获取锁的是当前线程,则将state加1。
    /**
     * Base of synchronization control for this lock. Subclassed
     * into fair and nonfair versions below. Uses AQS state to
     * represent the number of holds on the lock.
     */
    abstract static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {
        private static final long serialVersionUID = -5179523762034025860L;
        /**
         * Performs {@link Lock#lock}. The main reason for subclassing
         * is to allow fast path for nonfair version.
         */
        abstract void lock();
        /**
         * Performs non-fair tryLock.  tryAcquire is implemented in
         * subclasses, but both need nonfair try for trylock method.
         */
        final boolean nonfairTryAcquire(int acquires) {
            final Thread current = Thread.currentThread();
            int c = getState();
            //如果状态变量state为0,说明目前还没有其他线程加锁,当前线程可以进行加锁,通过CAS将状态变量state加1。
            //并且当前线程会获得锁。
            if (c == 0) {
                if (compareAndSetState(0, acquires)) {
                    setExclusiveOwnerThread(current);
                    return true;
                }
            }
            //如果状态变量state不为0,且获取锁的是当前线程,则将state加1。
            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;
        }
        //释放state
        protected final boolean tryRelease(int releases) {
            int c = getState() - releases;
            if (Thread.currentThread() != getExclusiveOwnerThread())
                throw new IllegalMonitorStateException();
            boolean free = false;
            //如果state为0,则说明已经释放锁,当前没有线程获得锁。
            if (c == 0) {
                free = true;
                setExclusiveOwnerThread(null);
            }
            setState(c);
            return free;
        }
        protected final boolean isHeldExclusively() {
            // While we must in general read state before owner,
            // we don't need to do so to check if current thread is owner
            return getExclusiveOwnerThread() == Thread.currentThread();
        }
        final ConditionObject newCondition() {
            return new ConditionObject();
        }
        // Methods relayed from outer class
        final Thread getOwner() {
            return getState() == 0 ? null : getExclusiveOwnerThread();
        }
        final int getHoldCount() {
            return isHeldExclusively() ? getState() : 0;
        }
        final boolean isLocked() {
            return getState() != 0;
        }
        /**
         * Reconstitutes the instance from a stream (that is, deserializes it).
         */
        private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)
            throws java.io.IOException, ClassNotFoundException {
            s.defaultReadObject();
            setState(0); // reset to unlocked state
        }
    }
非公平锁和公平锁
非公平锁和公平锁,都重写了tryAcquire()。而acquire()是AQS中的方法。
- 非公平锁:
 
非公平锁的调用过程: lock()---> acquire(1) ---> tryAcquire(1) ---> nonfairTryAcquire(1)
/**
 * Sync object for non-fair locks
 */
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);
    }
}
- 公平锁:
 
主要流程:lock()--->acquire(1)--->tryAcquire(1)---> hasQueuedPredecessors()
公平锁和非公平锁的主要区别是:
公平锁,会去判断“当前线程”是不是AQS的线程等待队列(CLH队列)中的第一个线程,并对state进行CAS操作。
这个区别在hasQueuedPredecessors()方法中体现。
    /**
     * Sync object for fair locks
     */
    static final class FairSync extends Sync {
        private static final long serialVersionUID = -3000897897090466540L;
        final void lock() {
            acquire(1);
        }
        /**
         * Fair version of tryAcquire.  Don't grant access unless
         * recursive call or no waiters or is first.
         */
        protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
            final Thread current = Thread.currentThread();
            int c = getState();
            //如果当前状态变量为0(也就是没有线程获取到锁)
            if (c == 0) {
                //判断“当前线程”是不是AQS的线程等待队列(CLH队列)中的第一个线程,并对state进行CAS操作。
                if (!hasQueuedPredecessors() &&
                    compareAndSetState(0, acquires)) {
                    //设置当前线程获取锁
                    setExclusiveOwnerThread(current);
                    return true;
                }
            }
            else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {
                int nextc = c + acquires;
                if (nextc < 0)
                    throw new Error("Maximum lock count exceeded");
                setState(nextc);
                return true;
            }
            return false;
        }
    }
ReentrantLock和Synchronized的区别
- Synchronized是基于监视锁monitor实现的,当monitor为0时,线程能够获得锁,此时monitor加1。当有线程进行请求时,判断monitor是否为0,如果不为0,说明锁已经被其他线程拿到了。Synchronized是JVM级别的锁。
 
而ReentrantLock是基于AQS实现的,AQS是一个抽象队列容器。当有线程发起请求时,如果是公平锁,需要在队列中排除等待。如果是非公平锁,会插队。
- Synchronized可以是方法锁、对象锁。
 
而ReentrantLock可以在代码中灵活地加锁、解锁。但要注意,必须在finally中进行unlock()。
其他资料
AQS详情见: https://www.cnblogs.com/expiator/p/12052125.html
ReentrantLock源码简析的更多相关文章
- SpringMVC学习(一)——概念、流程图、源码简析
		
学习资料:开涛的<跟我学SpringMVC.pdf> 众所周知,springMVC是比较常用的web框架,通常整合spring使用.这里抛开spring,单纯的对springMVC做一下总 ...
 - Flink源码阅读(一)——Flink on Yarn的Per-job模式源码简析
		
一.前言 个人感觉学习Flink其实最不应该错过的博文是Flink社区的博文系列,里面的文章是不会让人失望的.强烈安利:https://ververica.cn/developers-resource ...
 - django-jwt token校验源码简析
		
一. jwt token校验源码简析 1.1 前言 之前使用jwt签发了token,里面的头部包含了加密的方式.是否有签名等,而载荷中包含用户名.用户主键.过期时间等信息,最后的签名还使用了摘要算法进 ...
 - 0002 - Spring MVC 拦截器源码简析:拦截器加载与执行
		
1.概述 Spring MVC中的拦截器(Interceptor)类似于Servlet中的过滤器(Filter),它主要用于拦截用户请求并作相应的处理.例如通过拦截器可以进行权限验证.记录请求信息的日 ...
 - OpenStack之Glance源码简析
		
Glance简介 OpenStack镜像服务器是一套虚拟机镜像发现.注册.检索. glance架构图: Glance源码结构: glance/api:主要负责接收响应镜像管理命令的Restful请求, ...
 - AFNetworking源码简析
		
AFNetworking基本是苹果开发中网络请求库的标配,它是一个轻量级的网络库,专门针对iOS和OS X的网络应用设计,具有模块化的架构和丰富的APIs接口,功能强大并且使用简单,深受苹果应用开发人 ...
 - ElementUI 源码简析——源码结构篇
		
ElementUI 作为当前运用的最广的 Vue PC 端组件库,很多 Vue 组件库的架构都是参照 ElementUI 做的.作为一个有梦想的前端(咸鱼),当然需要好好学习一番这套比较成熟的架构. ...
 - DRF之APIView源码简析
		
一. 安装djangorestframework 安装的方式有以下三种,注意,模块就叫djangorestframework. 方式一:pip3 install djangorestframework ...
 - spring ioc源码简析
		
ClassPathXmlApplicationContext 首先我们先从平时启动spring常用的ClassPathXmlApplicationContext开始解析 ApplicationCont ...
 
随机推荐
- Redis(五)事务
			
Redis(五)事务 引用wiki中关于事务处理的定义: Transaction processing is information processing in computer science th ...
 - 2019-11-29-win7-无法启动-WPF-程序-D3Dcompiler_47.dll-丢失
			
原文:2019-11-29-win7-无法启动-WPF-程序-D3Dcompiler_47.dll-丢失 title author date CreateTime categories win7 无法 ...
 - oracle 10 升级补丁
			
Ooacle 10g补丁安装方法 Windows 平台 方法: 1. 备份数据库:关闭数据库,拷贝,安装软件目录,数据文件拷到另一个地方 2. 关闭停止所有oracle 服务+Distribute ...
 - .net core 读取appsettings.json乱码
			
.net core 读取配置文件乱码:vs2019读取appsettings.json乱码问题; .net core 读取appsettings.json乱码问题;用notepad++或者其他编辑器打 ...
 - Layer.js弹层的一些简单的使用
			
//-----------这里只是简单的做一下记录,没有封装,作为笔记防止忘记了 //----contentMsg 里面是可以传入 HTML代码的 top.layer.alert(contentMsg ...
 - 浅谈Nginx以及特性
			
Nginx以及特性 1.Nginx是什么? Nginx是一个高性能的HTTP和反向代理轻量级web服务器,特点:占用内存少,处理并发能力强.Nginx专为性能优化而开发,性能是其最重要的考量 ,能经受 ...
 - Linux目录结构(1)
			
/bin[重点](/usr/bin./usr/local/bin):存放常用命令 /sbin:存放的是系统管理员使用的系统管理程序 /home[重点]:存放普通用户的主目录,在linux中每个用户都有 ...
 - C# 中using 用来释放资源的用法
			
using(...) {........} 定义了一个范围,等范围结束以后进行资源的释放. 例如: using(SqlConnection conn = new SqlConnection(" ...
 - java LinkedHashMap实现LRUCache缓存
			
package java_map; import java.util.Collections; import java.util.LinkedHashMap; import java.util.Map ...
 - 团队项目-Alpha版本发布1
			
此次作业的目的是让同学们在这个星期内完成团队项目α版本的第一次测试和发布,为发布下一次的 α版本做一个准备和前期检验. 1.作业要求: 提交一份α版本冲刺博客 2.博客要求: (1)请大家在作业开头添 ...