4.1 NonfairSync - 非公平锁
- Sync 对象的非公平锁
4.1.1 lock
- 非公平模式的 lock 方法
- 若 CAS（已经定义并实现在 AQS 中的 final 方法）state 成功，即获取锁成功并将当前线程设置为独占线程
若 CAS state 失败，即获取锁失败，则进入 AQS 中已经定义并实现的 Acquire 方法善后
这里的 lock 方法并没有直接调用 AQS 提供的 acquire 方法，而是先试探地使用 CAS 获取了一下锁，CAS 操作失败再调用 acquire 方法。这样设计可以提升性能。因为可能很多时候我们能在第一次试探获取时成功，而不需要再经过 acquire => tryAcquire => nonfairAcquire 的调用链。
4.1.2 tryAcquire
其中真正的实现 nonfairTryAcquire 就定义在其父类 Sync 中。下一节分析。
4.2 FairSync - 公平锁
只实现 lock 和 tryAcquire 两个方法
4.2.1 lock
lock 方法加锁成功，直接返回，所以可以继续执行业务逻辑。
- 公平模式的 lock
- 直接调用 acquire，而没有像非公平模式先试图获取，因为这样可能导致违反“公平”的语义：在已等待在队列中的线程之前获取了锁。
acquire 是 AQS 的方法，表示先尝试获得锁，失败之后进入同步队列阻塞等待。
4.2.2 tryAcquire
- 该方法是 AQS 在 acquire 方法中留给子类去具体实现的
公平模式
不要授予访问权限，除非递归调用或没有等待线程或是第一个调用的。
protected final boolean tryAcquire(int acquires) { // 获取当前的线程 final Thread current = Thread.currentThread(); // 获取 state 锁的状态（volatile 读语义） int c = getState(); // state == 0 => 尚无线程获取锁 if (c == 0) { // 判断 AQS 的同步对列里是否有线程等待 if (!hasQueuedPredecessors() && // 若没有则直接 CAS（保证原子性，线程安全） 获取锁 compareAndSetState(0, acquires)) { // 获取锁成功，设置独占线程 setExclusiveOwnerThread(current); return true; } } // 已经获取锁的是否为当前的线程？ else if (current == getExclusiveOwnerThread()) { // 锁的重入, 即 state 加 1 int nextc = c + acquires; if (nextc < 0) throw new Error("Maximum lock count exceeded"); // 已经获取 lock，所以这里不考虑并发 setState(nextc); return true; } return false; }
和Sync#nonfairTryAcquire类似，唯一不同的是当发现锁未被占用时，使用 hasQueuedPredecessors 确保了公平性。
hasQueuedPredecessors
判断当前线程是不是属于同步队列的头节点的下一个节点(头节点是释放锁的节点)：
- 是(返回false)，符合FIFO，可以获得锁
- 不是(返回true)，则继续等待
public final boolean hasQueuedPredecessors() { // 这种方法的正确性取决于头在尾之前初始化和头初始化。如果当前线程是队列中的第一个线程，则next是精确的 Node t = tail; // 按反初始化顺序读取字段 Node h = head; Node s; return h != t && ((s = h.next) == null || s.thread != Thread.currentThread()); }
5 nonfairTryAcquire
执行非公平的 tryLock。 tryAcquire 是在子类中实现的，但是都需要对trylock 方法进行非公平的尝试。
final boolean nonfairTryAcquire(int acquires) { final Thread current = Thread.currentThread(); int c = getState(); if (c == 0) { // 这里可能有竞争，所以可能失败 if (compareAndSetState(0, acquires)) { // 获取锁成功, 设置获取独占锁的线程 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; }
无参的 tryLock 调用的就是此方法
6 tryLock
6.1 无参
Lock 接口中定义的方法。
- 仅当锁在调用时未被其他线程持有时，才获取锁
- 如果锁未被其他线程持有，则获取锁，并立即返回值 true，将锁持有计数设置为1。即使这个锁被设置为使用公平的排序策略，如果锁可用，调用 tryLock() 也会立即获得锁，不管其他线程是否正在等待锁。这种妥协行为在某些情况下是有用的，虽然它破坏了公平。如果想为这个锁执行公平设置，那么使用 tryLock(0, TimeUnit.SECONDS)，这几乎是等价的(它还可以检测到中断)。
如果当前线程已经持有该锁，那么持有计数将增加1，方法返回true。
如果锁被另一个线程持有，那么这个方法将立即返回值false。
6.2 有参
- 提供了超时时间的入参，在时间内，仍没有得到锁，会返回 false
- 其中的 doAcquireNanos 已经实现好在 AQS 中。
7 tryRelease
释放锁，对于公平和非公平锁都适用
protected final boolean tryRelease(int releases) { // 释放 releases (由于可重入，这里的 c 不一定直接为 0) int c = getState() - releases; // 判断当前线程是否是获取独占锁的线程 if (Thread.currentThread() != getExclusiveOwnerThread()) throw new IllegalMonitorStateException(); boolean free = false; // 锁已被完全释放 if (c == 0) { free = true; // 无线程持有独占锁，所以置 null setExclusiveOwnerThread(null); } setState(c); return free; }
