多线程（七）—— ReentrantLock源码解析

可重入锁有两种实现方式 ：

1、公平锁：先来后到，先来抢锁的线程先执行；
2、非公平锁：谁抢到谁先执行，不管你先来后到顺序的；
而这两种锁的实现都用到了AbstractQueuedSynchronizer这个类（简称AQS，实现锁很重要的一个类），这个类基于FIFO队列，可以用于构建锁或者其他相关同步装置的基础框架。该同步器（以下简称同步器）利用了一个int来表示状态，所以要了解ReentrantLock（可重入锁的实现原理）首先要了解AQS，因此先来看看AQS的实现：

一、AbstractQueuedSynchronizer源码解析

1、继承关系

2、构造函数

3、属性

顺便也把属性相关的内部类也分析了：


AQS中的state：
state=0 表示锁是空闲状态
state>0 表示锁被占用
state<0 表示溢出


好了，知道这些基础属性和方法就好了，其他的AQS方法在解析ReentrantLock源码的时候调用的时候再说：

下面来看ReentrantLock的源码：

二、ReentrantLock源码解析

1、继承关系

2、构造函数

3、属性和内部类

Sync类源码（公平锁和非公平锁的父类）：

NonfairSync（非公平性锁）源码：

从lock()方法开始看：

NonFairSync获取锁总结一下过程就是：
1、第一次通过CAS强制抢锁，抢锁失败则再次尝试性抢锁；
2、第二次尝试性抢锁，首先判断锁是否未占用（state=0），是则直接CAS来获取锁，
获取成功则修改state，且将当前线程计入AQS中，成功返回；在判断锁占用的情况下，占用锁的线程是当前线程，则直接修改state，成功返回；
以上都不满足：
①将当前线程加入到存放线程的双向链表中（如果当前双向链表为空，初始化头节点，头节点是一个什么都没有的空节点，然后添加存放当前线程的节点到链表后面并更新链表的尾指针），
②一直尝试获取锁（将新加入的结点放入队列之后，这个结点有两种状态，要么获取锁，要么就挂起，如果这个节点不是头节点的下一个节点，就看看这个结点是否应该挂起，如果应该挂起，就挂起当前结点，是否应该挂起是shouldParkAfterFailedAcquire方法来判断的，如果当前节点的前驱节点不是头节点，那么前驱节点就会通知它的，他就可以放心挂起了，如果当前节点的前驱节点就是头节点，那么通过tryAcquire尝试获取锁，如果获取锁成功了，把当前节点置为头节点），直至成功；

FairSync（公平性锁）源码

从lock()方法开始看：

总结一下 FairSync获取锁的过程：
1、尝试性获取锁
若锁未被占用，判断当前线程是否满足条件（AQS队列为空或者当前线程处于AQS队列的队头），修改state，将当前线程记录到锁上，成功返回
若锁被占用，且是当前线程占有锁，修改state，成功返回
若以上都不满足，则失败返回；
2、若未获取到锁，则即将线程加入AQS中的队列；

在可重入锁里面还有一个ConditionObject，它是Condition接口的唯一实现类，而Condition提供了比wait、notify、notifyAll更为灵活的线程间通信机制，它的源码解析；

最后在说说unlock()方法：

4、方法

其他方法就比较简单了，下面是ReentrantLock类的其他方法介绍：

方法	作用
int getHoldCount()	查询当前线程保持此锁定的个数，即调用lock()方法的次数。
int getQueueLength()	返回正等待获取此锁定的预估线程数。
int getWaitQueueLength(Condition condition)	返回与此锁定相关的约定condition的线程预估数。
boolean hasQueuedThread(Thread thread) 、boolean hasQueuedThreads()	查询当前线程是否在等待获取此锁
boolean hasWaiters(Condition condition)	查询是否存在指定Condition的线程正在等待此锁定。
boolean isFair()	如果是公平锁的话返回true（ReentrantLock默认使用的是非公平锁）
isHeldByCurrentThread()	查询当前线程是否保持锁定。
isLocked()	查询是否存在任意线程保持此锁定。
lockInterruptbly()	如果当前线程未被中断，则获取锁定；如果已中断，则抛出异常(InterruptedException)
tryLock()	尝试获取锁定，如果锁定没有被别的线程保持，则获取锁定，即成功获取返回true，否则返回false（锁定已被别的线程获取）
tryLock(long timeout, TimeUnit unit)	尝试获取锁定，如果锁定没有被别的线程保持，则获取锁定，即成功获取返回true，如果没有获取锁定，则等待指定的时间，要是在指定时间内获取锁定，返回true，否则返回false。

区别：
非公平锁获取两次锁；