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ReentrantLock-互斥同步器

‍ReentrantLock是一个互斥的同步器,其实现了接口Lock,里面的功能函数主要有:
1. ‍lock() — 阻塞模式获取资源
2. ‍lockInterruptibly() — 可中断模式获取资源
3. ‍tryLock() — 尝试获取资源
4. tryLock(time) — 在一段时间内尝试获取资源
5. ‍unlock() — 释放资源

ReentrantLock实现Lock有两种模式即公平模式和不公平模式
Concurrent包下的同步器都是基于AQS框架,在ReentrantLock里面会看到这样三个类
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static abstract class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {
abstract void lock();
final boolean nonfairTryAcquire(int acquires) { … }
protected final boolean tryRelease(int releases) { … }
}
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final static class NonfairSync extends Sync {
protected final boolean tryAcquire(int acquires) { … }
final void lock() { … }
}
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final static class FairSync extends Sync {
final void lock() { … }
protected final boolean tryAcquire(int acquires) { … }
}
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再回归到ReentrantLock对Lock的实现上
0. ‍ReentrantLock实例化
ReentrantLock有个属性sync,实际上对Lock接口的实现都是包装了一下这个sync的实现
如果是公平模式则创建一个FairSync对象,否则创建一个NonfairSync对象,默认是不公平模式
1. lock() 调用sync.lock()
公平模式下:直接走AQS的acquire函数,此函数的逻辑走一次tryAcquire,如果成功
线程拜托同步器的控制,否则加入NODE链表,进入acquireQueued的tryAcquire,休眠,被唤醒的轮回
不公平模式下和公平模式下逻辑大体上是一样的,不同点有两个:
a. 在执行tryAcquire之前的操作,不公平模式会直接compareAndSetState(0, 1)原子性的设置AQS的资源
0表示目前没有线程占据资源,则直接抢占资源,不管AQS的NODE链表的FIFO原则
b. tryAcquire的原理不一样,不公平模式的tryAcquire只看compareAndSetState(0, 1)能否成功
而公平模式还会加一个条件就是此线程对于的NODE是不是NODE链表的第一个
c. 由于tryAcquire的实现不一样,而公平模式和不公平模式在lock期间走的逻辑是一样的(AQS的acquireQueued的逻辑)
d. 对于一个线程在获取到资源后再调用lock会导致AQS的资源做累加操作,同理线程要彻底的释放资源就必须同样
次数的调用unlock来做对应的累减操作,因为对应ReentrantLock来说tryAcquire成功一个必须的条件就是compareAndSetState(0, 1)
e. 由于acquireQueued过程中屏蔽了线程中断,只是在线程拜托同步器控制后,如果记录线程在此期间被中断过则标记线程的
中断状态
2. ‍lockInterruptibly() 调用sync.acquireInterruptibly(1),上一篇文章讲过AQS的核心函数,这个过程和acquireQueued
是一样的,只不过在阻塞期间如果被标记中断则线程在park期间被唤醒,然后直接退出那个轮回,抛出中断异常
由于公平模式和不公平模式下对tryAcquire的实现不一样导致‍lockInterruptibly逻辑也是不一样
3. tryLock() 函数只是尝试性的去获取一下锁,跟tryAcquire一样,这两种模式下走的代码一样都是公平模式下的代码
4. tryLock(time) 调用sync.tryAcquireNanos(time),上一篇文章讲过AQS的核心函数,这个过程和acquireQueued一样,
a. 在阻塞前会先计算阻塞的时间,进入休眠
b. 如果被中断则会判断时间是否到了
1. 如果没到则且被其他线程设置了中断标志,退出那个轮回,抛出中断异常,如果没有被设置中断标记则是前一个线程
释放了资源再唤醒了它,其继续走那个轮回,轮回中,如果tryAcquire成功则摆脱了同步器的控制,否则回到a
2. 如果时间到了则退出轮回,获取资源失败
5. ‍unlock() 调用sync.release(1),上一篇文章讲过AQS的核心函数,release函数会调用Sync实现的tryRelease函数来判断
释放资源是否成功,即Sync.tryRelease函数,其逻辑过程是
a. 首先判断目前占据资源的线程是不是调用者,如果不是会抛出异常IllegalMonitorStateException
b. 如果是则进行AQS资源的减1逻辑,如果再减1后AQS资源变成0则表示调用线程测得放弃了此锁,返回给release的值的TRUE,
release会唤醒下一个线程
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整体来看ReentrantLock互斥锁的实现大致是
1. 自己实现AQS的tryAcquire和tryRelease逻辑,tryAcquire表示尝试去获取锁,tryRelease表示尝试去释放锁
2. ReentrantLock对lock(),trylock(),trylock(time),unlock()的实现都是使用AQS的框架,然后AQS的框架又返回调用
ReentrantLock实现的tryAcquire和tryRelease来对线程是否获取锁和释放锁成功做出依据判断

[来源:http://www.cnblogs.com/mandela/archive/2011/04/08/2009810.html]

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