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
- Gordon家族(二)
本文是 Gordon家族(一) 的续集. 16. GoLearn 介绍:Gordon博士为Go开发者提供了一系列机器学习的库,开箱即用. 地址:https://github.com/sjwhitwor ...
- 人生苦短,我用Python(目录)
目前Django分类的文章正在整顿中,届时将呈现更加丰富的内容,另外整体排版也将会更改,感谢支持!! 一.Python基础 二.并发编程 三.数据库 四.Web 五.Python Web 框架 六.爬 ...
- Java学习之初识Maven
简介 功能特点 Maven主要作用类似于VS的包管理器,能够帮助开发者完成以下工作:构建.文档生成.报告.依赖.SCMs.发布.分发.邮件列表等. 详细请阅读:https://www.runoob.c ...
- WPF WebBrowser抑制Suppress 弹出 脚本错误 对话框 但是样式改变 需要继续改善
1.添加引用 using System.Reflection;using System.Windows.Controls; 2.静态类扩展方法(this) public static class We ...
- c# 对XML进行数字签名并且让java验签成功
实现: 1.c#将xml报文做数字签名发送到java服务,java服务成功验签. 2.c#服务对收到java服务推送的xml报文成功验签. 前提: 1.java服务要求 遇到问题: 1.Java和.n ...
- win10安装MySQL5.6.
我分了两种下载安装的方式给大家看,注意数据库这个东西不在乎版本是不是最新,在乎的是够稳定,现在公司中常用的是mysql5.5和mysql5.6的版本,我现在就用mysql5.6的版本给大家来演示一下: ...
- codeforces #577(Div.2)
codeforces #577(Div.2) A Important Exam A class of students wrote a multiple-choice test. There are ...
- ios证书制作与上架指南
项目开发完了,要上架 ios AppStore 记录一下经过,以及需要提前准备和预防的东西,以便下次省心! 一.首先要申请开发者账号: 账号按流程注册申请,当时申请了够10遍,总结以下经验: 1.申请 ...
- SqlServer数据库优化之索引、临时表
问题:工作是查询一张500万多条数据的表时,查询总是很慢,于是进行优化. --查询表所有索引 use RYTreasureDB EXEC Sp_helpindex [RecordDrawScore] ...
- Docker搭建Nexus(Maven私库)
0.镜像的查找:docker search nexus 1.拉取官方镜像:docker pull sonatype/nexus3 2.创建了自己的目录 (/opt/nexus/nexus-data) ...