ReentrantLock和synchronized一樣加鎖方式，獨(dú)占的獲取同步的對(duì)象鎖。
? ? 1. 簡介
? ? ReentrantLock內(nèi)部由Sync類實(shí)例實(shí)現(xiàn)其中ReentrantLock.FairSync，ReentrantLock.NonfairSync兩個(gè)實(shí)現(xiàn)，也就是常說的公平鎖和不公平鎖。
而Sync繼承于AbstractQueuedSynchronizer。AbstractQueuedSynchronizer這個(gè)類真的很難也很復(fù)雜，是構(gòu)建鎖以及實(shí)現(xiàn)其他相關(guān)同步類的基礎(chǔ)框架。本篇文章只能說是對(duì)自己看這個(gè)類的一點(diǎn)點(diǎn)理解和記錄，若有錯(cuò)，請(qǐng)批評(píng)指正。
? ? 2. ReentrantLock類的lock()方法
? ? 由于鎖Lock的實(shí)現(xiàn)都是委托給AbstractQueuedSynchronizer來實(shí)現(xiàn)的。因此，就將分析ReenterantLock類中如何獲取鎖和如何釋放鎖來理解。
public voidJava.util.concurrent.locks.ReentrantLock.lock()
如果該鎖沒有被另一個(gè)線程保持，則獲取該鎖并立即返回，并將鎖的保持計(jì)數(shù)器設(shè)置為1.
如果當(dāng)前線程已經(jīng)保持該鎖，則將保持計(jì)數(shù)加1，并且該方法立即返回。
如果該鎖被另一個(gè)線程保持，則出于線程調(diào)度的目的，禁用該線程，并且在獲得鎖之前，該線程一直處于休眠狀態(tài)，此時(shí)鎖保持計(jì)數(shù)被設(shè)置為1.
? ? 保持計(jì)數(shù)就是AQS類的state變量。
默認(rèn)ReentrantLock構(gòu)造器
public ReentrantLock() {
? ? sync =new NonfairSync();
}
默認(rèn)是非公平鎖,看看NonfairSync類下的lock方法:
final void lock() {
? ? if (compareAndSetState(0,1))
? ? ? ? setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
? ? else
? ? ? ? acquire(1);
}
? ? compareAndSetState(0, 1) 這個(gè)是嘗試獲取鎖,把state的狀態(tài)從0改為1表示取得鎖。這個(gè)方法原理是CAS，CAS有3個(gè)操作數(shù)，內(nèi)存值V，舊的預(yù)期值A(chǔ)，要修改的新值B。當(dāng)且僅當(dāng)預(yù)期值A(chǔ)和內(nèi)存值V相同時(shí)，將內(nèi)存值V修改為B，否則什么都不做！
? ? setExclusiveOwnerThread（）設(shè)置獲取鎖的線程就是當(dāng)前線程.
? ? 具體調(diào)用的是:
protected final boolean compareAndSetState (int expect, int update) {
? ? return unsafe.compareAndSwapInt (this, stateOffset, expect, update);
}
? ? unsafe的compareAndSwapInt方法是native的.
但是我們更關(guān)注的是,當(dāng)前線程申請(qǐng)鎖不成功的時(shí)候是怎么做的.可以看到是AQS中的acquire(1);
public final void acquire(int arg) {
//先嘗試獲取鎖，如果獲取鎖失敗了，acquireQueued則執(zhí)行
? ? if( !tryAcquire(arg) && acquireQueued( addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))
? ? ? ? selfInterrupt();
}
后面的方法。注意&&,前面為true后面才執(zhí)行。獲取鎖失敗后，會(huì)將該線程加入等待隊(duì)列
? ? 這個(gè)看起來比較復(fù)雜，我們分解以下4個(gè)步驟。
1、如果tryAcquire(arg)成功，那就沒有問題，已經(jīng)拿到鎖，整個(gè)lock()過程就結(jié)束了。如果失敗進(jìn)行操作2。
2、調(diào)用addWaiter方法：將當(dāng)前線程創(chuàng)建一個(gè)獨(dú)占節(jié)點(diǎn)（Node）并且此節(jié)點(diǎn)加入CHL隊(duì)列末尾。進(jìn)行操作3。
3、自旋嘗試獲取鎖，失敗根據(jù)前一個(gè)節(jié)點(diǎn)來決定是否掛起（park()），直到成功獲取到鎖。進(jìn)行操作4。
4、如果當(dāng)前線程已經(jīng)中斷過，那么就中斷當(dāng)前線程（清除中斷位）。
下面我們對(duì)acquire方法中調(diào)用的其它方法一一進(jìn)行分析。
? ? tryAcquire(acquires)
protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
? ? return nonfairTryAcquire(acquires);
}
final boolean nonfairTryAcquire (int acquires) {
? ? final Thread current = Thread.currentThread();?
? ? int c = getState(); ?//對(duì)于AQS存在一個(gè)state來描述當(dāng)前有多少線程持有鎖
? ? /*
? ? ? ? 如果c等于零，則沒有線程持有鎖，則將鎖給當(dāng)前線程即可
? ? ? ? 如果c不等于，說明當(dāng)前線程已經(jīng)獲取了鎖，這里是當(dāng)前線程再次要獲得鎖，所以state ? ? ? ? ? 要繼續(xù)+1
? ? */
? ? if(c ==0) {
? ? ? ? if(compareAndSetState(0, acquires)) {
? ? ? ? ? ? setExclusiveOwnerThread(current);
? ? ? ? ? ? return true;
? ? ? ? }
? ? }
? ? else if (current == getExclusiveOwnerThread()) { //判斷當(dāng)前線程是否為AQS的獨(dú)占線程
? ? ? ? int nextc = c + acquires;
? ? ? ? if( nextc < 0 ) // overflow?
? ? ? ? ? ? throw new Error("Maximum lock count exceeded");
? ? ? ? setState(nextc);
? ? ? ? return true;
? ? }
? ? //獲取鎖失敗，返回false。
? ? return false;
? ? tryAcquire的邏輯是這樣的, c = getState() 就是當(dāng)前沒有鎖競爭的時(shí)候,會(huì)再嘗試去獲得鎖.
current == getExclusiveOwnerThread()):當(dāng)前線程已經(jīng)獲取鎖了,那么鎖的記數(shù)加1.
addWaiter(mode)
? ? 如果tryAcquire沒有成功,? 就執(zhí)行acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg)
? ? addWaiter是把線程和線程的狀態(tài)信息封裝到一個(gè)node對(duì)象,加入CHL阻塞鏈表，Node封裝了各種線程狀態(tài)：
static final int CANCELLED = 1; //這個(gè)狀態(tài)說明該節(jié)點(diǎn)已經(jīng)被取消。
static final int SIGNAL = -1; //這個(gè)狀態(tài)說明該節(jié)點(diǎn)后續(xù)有阻塞的節(jié)點(diǎn) 。
static final int CONDITION = -2; //表明該線程被處于條件隊(duì)列，就是因?yàn)檎{(diào)用了Condition.await而被阻塞
static final int PROPAGATE(-3); //傳播共享鎖
0：0代表無狀態(tài)
? ? 其實(shí)就是把當(dāng)前線程放到一個(gè)鏈表的末尾去.具體怎么放有點(diǎn)講究,而且用到了無限循環(huán),也就是說,一定要把線程放進(jìn)鏈表的!
? ? static final Node EXCLUSIVE = null; //獨(dú)占節(jié)點(diǎn)模式
? ? static final Node SHARED = new Node(); //共享節(jié)點(diǎn)模式
? ? addWaiter(mode)中的mode就是節(jié)點(diǎn)模式，也就是共享鎖還是獨(dú)占鎖模式。
privateNode addWaiter(Node mode) {
? ? //當(dāng)前線程節(jié)點(diǎn)，線程的狀態(tài)信息封裝到一個(gè)node對(duì)象。
? ? Node node =new Node(Thread.currentThread(), mode);
? ? Node pred = tail;
? ? //判斷有沒有尾節(jié)點(diǎn)（也就是前面是否有等待線程）。如果有尾節(jié)點(diǎn)，則將當(dāng)前線程的節(jié)點(diǎn)插入到隊(duì)列的尾部,也就是將當(dāng)前線程變成尾節(jié)點(diǎn)。
? ? if(pred != null) {
? ? ? ? node.prev = pred;
? ? ? ? //CAS的操作。
? ? ? ? if(compareAndSetTail(pred, node)) {
? ? ? ? ? ? pred.next = node;
? ? ? ? ? ? return node;
? ? ? ? }
? ? }
? ? //如果沒有尾節(jié)點(diǎn)，說明前面還未有等待線程。調(diào)用下面的方法，創(chuàng)建等待隊(duì)列
? ? enq(node);
? ? return node;
}
總而言之，addWaiter的目的就是通過CAS把當(dāng)前現(xiàn)在追加到隊(duì)尾，并返回包裝后的Node實(shí)例。
acquireQueued(node,arg)
//這個(gè)方法是不斷地獲取鎖，直到成功的獲取鎖，或者阻塞當(dāng)前線程
acquireQueued也是個(gè)無限循環(huán)。就是說要么獲取到鎖,要么中斷當(dāng)前線程。
1. acquireQueued方法在無限循環(huán)內(nèi)獲取前繼節(jié)點(diǎn)，判斷前繼節(jié)點(diǎn)是否為head，是就再嘗試 ? ? 獲取鎖，之后前繼節(jié)點(diǎn)dequeue出隊(duì)，node成為head。
2. 前繼節(jié)點(diǎn)p != head 或者 前繼節(jié)點(diǎn)p == head但是tryAcquire失敗了，那么應(yīng)該阻塞當(dāng)前線 ? ? 程等待前繼喚醒。阻塞之前會(huì)再重試一次，還需要設(shè)置前繼的waitStaus為SIGNAL。
3. 調(diào)用shouldParkAfterFailedAcquire方法，后面的方法是對(duì)當(dāng)前線程進(jìn)行阻塞并且判斷是 ? ? ? 否中斷。這里注意的是，如果一個(gè)線程在等待鎖期間這個(gè)線程被中斷了，這里會(huì)將 ? ? ? ? ? ? ? interrupted賦為true,但是并不return。這個(gè)還一直進(jìn)行for循環(huán)，知道這個(gè)線程獲得了鎖， ? ? 所以lock()方法不能立即響應(yīng)中斷，必須等線程獲得了鎖才可以響應(yīng)中斷。對(duì)應(yīng)的可以立 ? ? ? 即響應(yīng)中斷的方法為lockInterruptibly()方法。
//阻塞當(dāng)前線程
private final boolean parkAndCheckInterrupt() {
? ? //阻塞當(dāng)前線程
? ? LockSupport.park(this);
? ? return Thread.interrupted();
｝
unLock()方法
public void unlock() {
? ? sync.release(1);
｝
