先来回顾下公平锁的tryAcquire代码。
protected final boolean tryAcquire(int acquires) { final Thread current = Thread.currentThread(); int c = getState(); if (c == 0) { if (!hasQueuedPredecessors() && //注意这里，一开始会查看是否有节点处于等待 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; } }
重点关注注释代码处，如果hasQueuedPredecessors出现误判会怎么样呢？公平锁是不是就不公平了呀。那我们来研究下hasQueuedPredecessors，是不是真有百密一疏的情况。
假如线程1已经持有锁了。这个该时候线程2来获取锁，走到hasQueuedPredecessors（）返回false，接着往后面执行CAS，肯定执行失败，因为现在锁被线程1占有，返回aquire方法
public final void acquire(int arg) { if (!tryAcquire(arg) && acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg)) selfInterrupt(); }
接着走就是走到addWaiter的enq方法。线程2进入等待队列
private Node enq(final Node node) { for (;;) { Node t = tail; if (t == null) { // 此时等head、tail为空，满足`t==null`的条件。 if (compareAndSetHead(new Node())) //这里没有其它线程争抢，成功 tail = head; // 设置成功 } else { node.prev = t; if (compareAndSetTail(t, node)) { t.next = node; return t; } } } }
假设线程2走到注释截至处，现在有一个线程3来抢锁。当它判断等待队列时hasQueuedPredecessors会返回false，因为h==t
public final boolean hasQueuedPredecessors() { Node t = tail; Node h = head; Node s; return h != t && //不满足条件 ((s = h.next) == null || s.thread != Thread.currentThread()); }
那么问题来了，实际上等待队列中应该有线程2，现在我们却得出了等待队列为空的判断呀，线程3不的直接走CAS吗，万一线程1刚好释放锁了，线程3就插队了阿。由此可见，公平锁并不公平。
protected final boolean tryAcquire(int acquires) { final Thread current = Thread.currentThread(); int c = getState(); if (c == 0) { 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; } }
用一张图来总结下上面的过程。
公平锁公不公平关键就在与hasQueuedPredecessors是否会出现误判。
