今天来分析一下重入锁的源码
ReentranLock定义
重入锁ReentranLock是一种支持重进入的锁，表示该锁可以支持一个线程对资源重复加锁，并且分为公平锁和非公平锁
synchronized
synchronized大家一定都很熟悉了，这也是一种隐式的重入锁，是一种非公平锁
重进入的实现
- 当线程再次获取锁时，锁需要先判断该线程是否为当前占据锁的线程，如果是则再次成功获取
- 当释放锁时，如果线程重复n次获取了锁，必须要在第n次释放该锁后，其他线程才能够获取到该锁
源码解析
非公平锁的获取
当再次获取同步状态时，通过判断当前线程是否为锁的持有者来决定获取操作是否成功，成功则将同步状态值增加并返回true
final boolean nonfairTryAcquire(int acquires) {
// 判断当前线程是不是锁的持有者
final Thread current = Thread.currentThread();
// 获取同步状态值
int c = getState();
// 当锁没有持有者时，进行CAS操作，成功时，即将锁的拥有者设置为当前线程
if (c == 0) {
if (compareAndSetState(0, acquires)) {
setExclusiveOwnerThread(current);
return true;
}
}
// 如果当前线程是锁的持有者，则将同步数量增加
else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {
int nextc = c + acquires;
// 数量错误时，抛出异常
if (nextc < 0) // overflow
throw new Error("Maximum lock count exceeded");
// 数量正确时，更新同步状态值 setState(nextc);
return true;
}
return false;
}
公平锁的获取
与非公平锁的获取区别为，需要在CAS操作的同时判断是否还有前驱结点，当没有前驱结点时才为下一次需要执行的线程
protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
final Thread current = Thread.currentThread();
int c = getState();
if (c == 0) {
// 区别只是这里需要先判断一下当前结点是否有前驱结点
if (!hasQueuedPredecessors() &&
compareAndSetState(0, acquires)) {
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;
}
锁的释放
如果该锁被获取了n次，那么前n-1次tryRelease方法一定返回false，只有同步状态完全释放了才返回true，并且将锁的占有者设为空。
protected final boolean tryRelease(int releases) {
// 当前同步状态值为锁当前的被持有数减去释放数
int c = getState() - releases;
// 如果当前线程不是锁的持有者，则抛出异常
if (Thread.currentThread() != getExclusiveOwnerThread())
throw new IllegalMonitorStateException();
boolean free = false;
// 只有当锁的持有数为0时，才会将锁的持有者移除，实现锁的释放
if (c == 0) {
free = true;
setExclusiveOwnerThread(null);
}
// 数量不为0时，将数量写回同步状态值
setState(c);
return free;
}
公平锁与非公平锁的区别
- 公平锁比非公平锁的的效率低，因为需要切换更多次，吞吐量降低
- 公平锁能够减少饥饿发生的概率，因为非公平锁会使刚释放锁的线程再次获取同步状态的几率非常大，使得其他线程只能在AQS(同步队列)中等待
也许我们很渺小，但我们都要仰望星空的权利
