概要:

ReentrantLock类内部总共存在Sync、NonfairSync、FairSync三个类,NonfairSync与FairSync类继承自Sync类,Sync类继承自AbstractQueuedSynchronizer抽象类

对ReentrantLock类的操作大部分都直接转化为对Sync和AbstractQueuedSynchronizer类的操作。

公平锁资源被其他线程占用且不是重入情况,该线程就会添加到同步队列的尾部,而不会先尝试获取资源。

非公平锁会尝试去获取资源,如果此时该资源恰好被释放,则会被当前线程获取,这就造成了不公平的现象,当获取不成功,再加入队列尾部。

 

一、前言

  在分析了AbstractQueuedSynchronier源码后,接着分析ReentrantLock源码,其实在AbstractQueuedSynchronizer的分析中,已经提到过ReentrantLock,ReentrantLock表示下面具体分析ReentrantLock源码。

二、ReentrantLock数据结构

  ReentrantLock的底层是借助AbstractQueuedSynchronizer实现,所以其数据结构依附于AbstractQueuedSynchronizer的数据结构,关于AQS的数据结构,在前一篇已经介绍过,不再累赘。

 

锁可重入的意义:防止死锁

  • 可重入锁,也叫做递归锁,指的是同一线程外层函数获得锁之后 ,内层递归函数仍然有获取该锁的代码,但不受影响。
  • 可重入锁(Reentrant Lock),是指允许同一个线程多次对该锁进行AQS的acquire动作。对于不可重入的锁,当一个线程多次调用acquire后将造成死锁

三、ReentrantLock源码分析

  3.1 类的继承关系 

public class ReentrantLock implements Lock, java.io.Serializable

  说明:ReentrantLock实现了Lock接口,Lock接口中定义了lock与unlock相关操作,并且还存在newCondition方法,表示生成一个条件。

  3.2 类的内部类

  ReentrantLock总共有三个内部类,并且三个内部类是紧密相关的,下面先看三个类的关系。

【1】【JUC】JDK1.8源码分析之ReentrantLock

  说明:ReentrantLock类内部总共存在Sync、NonfairSync、FairSync三个类,NonfairSync与FairSync类继承自Sync类,Sync类继承自AbstractQueuedSynchronizer抽象类。下面逐个进行分析。

  1. Sync类

  Sync类的源码如下  

abstract static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {
        // 序列号
        private static final long serialVersionUID = -5179523762034025860L;
        
        // 获取锁
        abstract void lock();
        
        // 非公平方式获取
        final boolean nonfairTryAcquire(int acquires) {
            // 当前线程
            final Thread current = Thread.currentThread();
            // 获取状态
            int c = getState();
            if (c == 0) { // 表示没有线程正在竞争该锁
                if (compareAndSetState(0, acquires)) { // 比较并设置状态成功,状态0表示锁没有被占用
                    // 设置当前线程独占
                    setExclusiveOwnerThread(current); 
                    return true; // 成功
                }
            }
            else if (current == getExclusiveOwnerThread()) { // 当前线程拥有该锁
                int nextc = c + acquires; // 增加重入次数
                if (nextc < 0) // overflow
                    throw new Error("Maximum lock count exceeded");
                // 设置状态
                setState(nextc); 
                // 成功
                return true; 
            }
            // 失败
            return false;
        }
        
        // 试图在共享模式下获取对象状态,此方法应该查询是否允许它在共享模式下获取对象状态,如果允许,则获取它
        protected final boolean tryRelease(int releases) {
            int c = getState() - releases;
            if (Thread.currentThread() != getExclusiveOwnerThread()) // 当前线程不为独占线程
                throw new IllegalMonitorStateException(); // 抛出异常
            // 释放标识
            boolean free = false; 
            if (c == 0) {
                free = true;
                // 已经释放,清空独占
                setExclusiveOwnerThread(null); 
            }
            // 设置标识
            setState(c); 
            return free; 
        }
        
        // 判断资源是否被当前线程占有
        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();
        }

        // 新生一个条件
        final ConditionObject newCondition() {
            return new ConditionObject();
        }

        // Methods relayed from outer class
        // 返回资源的占用线程
        final Thread getOwner() {        
            return getState() == 0 ? null : getExclusiveOwnerThread();
        }
        // 返回状态
        final int getHoldCount() {            
            return isHeldExclusively() ? getState() : 0;
        }

        // 资源是否被占用
        final boolean isLocked() {        
            return getState() != 0;
        }

        /**
         * Reconstitutes the instance from a stream (that is, deserializes it).
         */
        // 自定义反序列化逻辑
        private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)
            throws java.io.IOException, ClassNotFoundException {
            s.defaultReadObject();
            setState(0); // reset to unlocked state
        }
    }
View Code

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