端午还在“修锁”?你是真的卷王!(二)

简介: 今天为你带来的是 ReentrantLock 公平锁与非公平锁的源码分析,它是 Java 并发包下的一个 java.util.concurrent.locks 实现类,实现了 Lock 接口和 Serializable 接口。

addWaiter() 方法就是将获取锁失败的线程加入到同步队列尾部。

70.png71.png


acquireQueued() 方法当节点为首节点的时候,再次调用 tryAcquire() 获取锁,否则就阻塞线程,等待被唤醒。


72.png73.png

shouldParkAfterFailedAcquire() 线程是否需要被阻塞,更改线程的 waitStatus 为 SIGNAL。parkAndCheckInterrupt() 实现真正的阻塞线程。

74.png

以上就是公平锁获取锁的全部过程,总结一下公平锁获取锁的过程:

  1. 当前线程调用 tryAcquire() 获取锁,成功则返回。
  2. 调用 addWaiter(),将线程封装成 Node 节点加入同步队列。
  3. acquireQueued() 自旋尝试获取锁,成功则返回。
  4. shouldParkAfterFailedAcquire() 将线程设置为等待唤醒状态,阻塞当前线程。
  5. 如果线程被唤醒,尝试获取锁,成功则返回,失败则继续阻塞。


非公平锁


用默认的构造方式创建一个非公平锁。lock() 方法上来就尝试抢占锁,失败则调用 acquire() 方法。


75.png

nonfairTryAcquire() 就没有绅士风度了,没有了公平锁 hasQueuedPredecessors() 方法。

76.png

以上就是非公平锁获取锁,总结一下非公平锁获取锁的过程:

  1. lock() 第一次尝试获取锁,成功则返回。
  2. nonfairTryAcquire() 再次尝试获取锁。
  3. 失败则调用 addWaiter() 封装线程为 Node 节点加入同步队列。
  4. acquireQueued() 自旋尝试获取锁,成功则返回。
  5. shouldParkAfterFailedAcquire() 将线程设置为等待唤醒状态,阻塞当前线程。
  6. 如果线程被唤醒,尝试获取锁,成功则返回,失败则继续阻塞。


公平锁和非公平锁对比


在下图源码中可以看出,公平锁多了一个 !hasQueuedPredecessors() 用来判断是否有其他线程比当前线程在同步队列中排队时间更长。除此之外,非公平锁在初始时就有 2 次获取锁的机会,然后再到同步队列中排队。

77.png


unlock() 释放锁


获取锁之后必须得释放,同一个线程不管重入了几次锁,必须得释放几次锁,不然 state 变量将不会变成 0,锁被永久占用,其他线程将永远也获取不到锁。

78.png79.png

释放锁的逻辑就是 state 必须被减去 1 直到为 0,才可以唤醒下一个线程。

总结

ReentrantLock 主要是防止资源的使用冲突,保证同一个时间只能有一个线程在使用资源。比如:文件操作,同步发送消息等等。

本文分析了 ReentrantLock 的公平锁和非公平锁以及释放锁的原理,可以得出非公平锁的效率比公平锁效率高,非公平锁初始时会 2 次获取锁,如果成功可以减少线程切换带来的损耗。在非公平模式下,线程可能一直抢占不到锁。

我是指北君,操千曲而后晓声,观千剑而后识器。感谢各位人才的:点赞、收藏和评论,我们下期更精彩!


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