全网最详细的ReentrantReadWriteLock源码剖析（万字长文）

碎碎念）
花了两天时间，终于把ReentrantReadWriteLock（读写锁）解析做完了。之前钻研过AQS（AbstractQueuedSynchronizer）的源码，弄懂读写锁也没有想象中那么困难。而且阅读完ReentrantReadWriteLock的源码，正好可以和AQS的源码串起来理解，相辅相成。后面博主会尽快把AQS的源码解析整出来

简介

ReentrantReadWriteLock是一个可重入读写锁，内部提供了读锁和写锁的单独实现。其中读锁用于只读操作，可被多个线程共享；写锁用于写操作，只能互斥访问

ReentrantReadWriteLock尤其适合读多写少的应用场景

读多写少：
在一些业务场景中，大部分只是读数据，写数据很少，如果这种场景下依然使用独占锁（如synchronized），会大大降低性能。因为独占锁会使得本该并行执行的读操作，变成了串行执行

ReentrantReadWriteLock实现了ReadWriteLock接口，该接口只有两个方法，分别用于返回读锁和写锁，这两个锁都是Lock对象。该接口源码如下：

public interface ReadWriteLock {
    Lock readLock();
    Lock writeLock();
}

ReentrantReadWriteLock有两个域，分别存放读锁和写锁：

private final ReentrantReadWriteLock.ReadLock readerLock;

private final ReentrantReadWriteLock.WriteLock writerLock;

ReentrantReadWriteLock的核心原理主要在于两点：

• 内部类Sync：其实现了的AQS大部分方法。Sync类有两个子类FairSync和NonfairSync，分别实现了公平读写锁和非公平读写锁。Sync类及其子类的源码解析会在后面逐步给出
• 内部类ReadLock和WriteLock：分别是读锁和写锁的具体实现，它们都和ReentrantLock一样实现了Lock接口，因此实现的手段也和ReentrantLock一样，都是委托给内部的Sync类对象来实现，对应的源码解析也会在后面给出

ReentrantReadWriteLock的特点

读写锁的互斥关系

• 读锁和写锁之间是互斥模式：当有线程持有读锁时，写锁不能获得；当有别的线程持有写锁时，读锁不能获得
• 读锁和读锁之间是共享模式
• 写锁和写锁之间是互斥模式

可重入性

ReentrantReadWriteLock在ReadWriteLock接口之上，添加了可重入的特性，且读锁和写锁都支持可重入

• 如果一个线程获取了读锁，那么它可以再次获取读锁（但直接获取写锁会失败，原因见下方的“锁的升降级”）
• 如果一个线程获取了写锁，那么它可以再次获取写锁或读锁

锁的升降级

锁升级

ReentrantReadWriteLock不支持锁升级，即同一个线程获取读锁后，直接申请写锁是不能获取成功的。测试代码如下：

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        ReentrantReadWriteLock rtLock = new ReentrantReadWriteLock();
        rtLock.readLock().lock();
        System.out.println("get readLock.");
        rtLock.writeLock().lock();
        System.out.println("blocking");
    }
}

运行到第6行会因为获取失败而被阻塞，导致Test1发生死锁。命令行输出如下：

get readLock.

锁降级

ReentrantReadWriteLock支持锁降级，即同一个线程获取写锁后，直接申请读锁是可以直接成功的。测试代码如下：

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        ReentrantReadWriteLock rtLock = new ReentrantReadWriteLock();  
        rtLock.writeLock().lock();  
        System.out.println("writeLock");  
        rtLock.readLock().lock();  
        System.out.println("get read lock");  
    }
}

该程序不会产生死锁。结果输出如下：

writeLock
get read lock

Process finished with exit code 0

读写锁的升降级规则总结

• ReentrantReadWriteLock不支持锁升级，因为可能有其他线程同时持有读锁，而读写锁之间是互斥的，存在冲突‘
• ReentrantReadWriteLock支持锁降级，因为如果该线程持有写锁时，一定没有其他线程能够持有读锁或写锁的，因此降级为读锁不存在冲突

公平锁和非公平锁

ReentrantReadWriteLock支持公平模式和非公平模式获取锁。从性能上来看，非公平模式更好
二者的规则如下：

• 公平锁：无论是读线程还是写线程，在申请锁时都会检查是否有其他线程在同步队列中等待。如果有，则让步
• 非公平锁：如果是读线程，在申请锁时会判断是否有写线程在同步队列中等待。如果有，则让步；如果是写线程，则直接竞争锁资源，不会在乎别的线程

Sync类

Sync是一个抽象类，有两个具体子类NonfairSync和FairSync，分别对应非公平读写锁、公平读写锁。Sync类的主要作用就是为这两个子类提供绝绝绝大部分的方法实现
只定义了两个抽象方法writerShouldBlock和readerShouldBlocker交给两个子类去实现，太宠了吧-_-||

读状态和写状态

Sync利用AQS单个state，同时表示读状态和写状态，源码如下：

abstract static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {
    private static final long serialVersionUID = 6317671515068378041L;

    /*
    * Read vs write count extraction constants and functions.
    * Lock state is logically divided into two unsigned shorts:
    * The lower one representing the exclusive (writer) lock hold count,
    * and the upper the shared (reader) hold count.
    */

    static final int SHARED_SHIFT   = 16;
    static final int SHARED_UNIT    = (1 << SHARED_SHIFT);
    static final int MAX_COUNT      = (1 << SHARED_SHIFT) - 1;
    static final int EXCLUSIVE_MASK = (1 << SHARED_SHIFT) - 1;
    
    /** Returns the number of shared holds represented in count  */
    static int sharedCount(int c)    { return c >>> SHARED_SHIFT; }
    /** Returns the number of exclusive holds represented in count  */
    static int exclusiveCount(int c) { return c & EXCLUSIVE_MASK; }
    
    // ······
    
};

根据上面源码可以看出：

• SHARED_SHIFT表示AQS中的state（int型，32位）的高16位，作为“读状态”，低16位作为“写状态”
• SHARED_UNIT二级制为2^16，读锁加1，state加SHARED_UNIT
• MAX_COUNT就是写或读资源的最大数量，为2^16-1
• 使用sharedCount方法获取读状态，使用exclusiveCount方法获取获取写状态

state划分为读、写状态的示意图如下，其中读锁持有1个，写锁持有3个：

记录首个获得读锁的线程

private transient Thread firstReader = null;
private transient int firstReaderHoldCount;

firstReader记录首个获得读锁的线程；firstReaderHoldCount记录其持有的读锁数

线程局部计数器

Sync类定义了一个线程局部变量readHolds，用于保存当前线程重入读锁的次数。如果该线程的读锁数减为0，则将该变量从线程局部域中移除。相关源码如下：

// 内部类，用于记录当前线程重入读锁的次数
static final class HoldCounter {
    int count = 0;
    // 这里使用线程的id而非直接引用，是为了方便GC
    final long tid = getThreadId(Thread.currentThread());
}

// 内部类，继承ThreadLocal，该类型的变量是每个线程各自保存一份，其中保存的是HoldCounter对象，用set方法保存，get方法获取
static final class ThreadLocalHoldCounter
    extends ThreadLocal {
    public HoldCounter initialValue() {
        return new HoldCounter();
    }
}

private transient ThreadLocalHoldCounter readHolds;

由于readHolds变量是线程局部变量（继承ThreadLocal类），每个线程都会保存一份副本，不同线程调用其get方法返回的HoldCounter对象不同

readHolds中的HoldCounter变量保存了每个读线程的重入次数，即其持有的读锁数量。这么做的目的是便于线程释放读锁时进行合法性判断：线程在不持有读锁的情况下释放锁是不合法的，需要抛出IllegalMonitorStateException异常

缓存

Sync类定义了一个HoldCounter变量cachedHoldCounter，用于保存最近获取到读锁的线程的重入次数。源码如下：

// 这是一个启发式算法
private transient HoldCounter cachedHoldCounter;

设计该变量的目的是：将其作为一个缓存，加快代码执行速度。因为获取、释放读锁的线程往往都是最近获取读锁的那个线程，虽然每个线程的重入次数都会使用readHolds来保存，但使用readHolds变量会涉及到ThreadLocal内部的查找（lookup），这是存在一定开销的。有了cachedHoldCounter这个缓存后，就不用每次都在ThreadLocal内部查找，加快了代码执行速度。相当于用空间换时间

获取锁

无论是公平锁还是非公平锁，它们获取锁的逻辑都是相同的，因此Sync类在这一层就提供了统一的实现

但是，获取写锁和获取读锁的逻辑不相同：

• 写锁是互斥资源，获取写锁的逻辑主要在tryAcquire方法
• 读锁是共享资源，获取读锁的逻辑主要在tryAcquireShared方法

具体的源码分析见下方的“读锁”和“写锁”各自章节的“获取x锁”部分

释放锁

无论是公平锁还是非公平锁，它们释放锁的逻辑都是相同的，因此Sync类在这一层就提供了统一的实现

但是，释放写锁和释放读锁的逻辑不相同：

• 写锁是互斥资源，释放写锁的逻辑主要在tryRelease方法
• 读锁是共享资源，释放读锁的逻辑主要在tryReleaseShared方法

具体的源码分析见下方的“读锁”和“写锁”各自章节的“释放x锁”部分

写锁

写锁是由内部类WriteLock实现的，其实现了Lock接口，获取锁、释放锁的逻辑都委托给了Sync类实例sync来执行。WriteLock的基本结构如下：

public static class WriteLock implements Lock, java.io.Serializable {
    private static final long serialVersionUID = -4992448646407690164L;
    private final Sync sync;

    // 构造方法注入Sync类对象
    protected WriteLock(ReentrantReadWriteLock lock) {
        sync = lock.sync;
    }
    
    // 实现了Lock接口的所有方法
}

获取写锁

WriteLock使用lock方法获取写锁，一次获取一个写锁，源码如下：

public void lock() {
    sync.acquire(1);
}

lock方法内部实际调用的是AQS的acquire方法，源码如下：

public final void acquire(int arg) {
    if (!tryAcquire(arg) &&
        acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))
        selfInterrupt();
}

而acquire方法会调用子类Sync实现的tryAcquire方法，如下：

protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
    Thread current = Thread.currentThread();
    int c = getState();
    int w = exclusiveCount(c);
    if (c != 0) {
        if (w == 0 || current != getExclusiveOwnerThread())
            return false;		// 如果是读锁被获取中，或写锁被获取但不是本线程获取的，则获取失败
        if (w + exclusiveCount(acquires) > MAX_COUNT)
            throw new Error("Maximum lock count exceeded");
        // Reentrant acquire
        setState(c + acquires);
        return true;
    }
    if (writerShouldBlock() ||
        !compareAndSetState(c, c + acquires))
        return false;		// 如果根据公平性判断此时写线程需要被阻塞，或在获取过程中发生竞争且竞争失败，则获取失败
    setExclusiveOwnerThread(current);
    return true;
}

分为三步：
1、如果读锁正在被获取中，或者写锁被获取中但不是本线程持有，则获取失败
2、如果获取写锁达到饱和，则抛出异常
3、如果上面两个都不成立，说明此线程可以请求写锁。但需要先根据公平性来判断是否应该先阻塞。如果不用阻塞，且CAS成功，则获取成功。否则获取失败

其中公平性判断所调用的writerShouldBlock，在后面分析公平性锁和非公平性锁时会解析

如果tryAcquire方法获取写锁成功，则acquire方法直接返回，否则进入同步队列阻塞等待

tryAcquire体现的读写锁的特征：

• 互斥关系：
  • 写锁和写锁之间是互斥的：如果是别的线程持有写锁，那么直接返回false
  • 读锁和写锁之间是互斥的。当有线程持有读锁时，写锁不能获得：如果c!=0且w==0，说明此时有线程持有读锁，直接返回false
• 可重入性：如果当前线程持有写锁，就不用进行公平性判断writerShouldBlock，请求锁一定会获取成功
• 不允许锁升级：如果当前线程持有读锁，想要直接申请写锁，此时c!=0且w==0，而exclusiveOwnerThread是null，不等于current，直接返回false

释放写锁

WriteLock使用unlock方法释放写锁，如下：

public void unlock() {
    sync.release(1);
}

unlock内部实际上调用的是AQS的release方法，源码如下：

public final boolean release(int arg) {
    if (tryRelease(arg)) {
        Node h = head;
        if (h != null && h.waitStatus != 0)
            unparkSuccessor(h);
        return true;
    }
    return false;
}

而该方法会调用子类Sync实现的tryAcquire方法，源码如下：

protected final boolean tryRelease(int releases) {
    // 如果并不持有锁就释放，会抛出异常
    if (!isHeldExclusively())
        throw new IllegalMonitorStateException();
    
    // 如果释放锁之后锁空闲，那么需要将锁持有者置为null
    int nextc = getState() - releases;
    boolean free = exclusiveCount(nextc) == 0;
    if (free)
        setExclusiveOwnerThread(null);
    setState(nextc);
    return free;		// 返回锁释放后是否空闲
}

注意：
任何锁得释放都需要判断是否是在持有锁的情况下。如果不持有锁就释放，会抛出异常。对于写锁来说，判断是否持有锁很简单，只需要调用isHeldExclusively；而对于读锁来说，判断是否持有锁比较复杂，需要根据每个线程各自保存的持有读锁数来判断，即readHolds中保存的变量

尝试获取写锁

WriteLock使用tryLock来尝试获取写锁，如下：

public boolean tryLock( ) {
    return sync.tryWriteLock();
}

tryLock内部实际调用的是Sync类定义并实现的tryWriteLock方法。该方法是一个final方法，不允许子类重写。其源码如下：

final boolean tryWriteLock() {
    Thread current = Thread.currentThread();
    int c = getState();
    if (c != 0) {
        int w = exclusiveCount(c);
        if (w == 0 || current != getExclusiveOwnerThread())
            return false;
        if (w == MAX_COUNT)
            throw new Error("Maximum lock count exceeded");
    }
    if (!compareAndSetState(c, c + 1))		// 相比于tryAcquire方法，这里缺少对公平性判断（writerShouldBlock）
        return false;
    setExclusiveOwnerThread(current);
    return true;
}

其实除了缺少对公平性判断方法writerShouldBlock的调用以外，和tryAcquire方法基本上是一样的，这里不再废话

Lock接口其他方法的实现

// 支持中断响应的lock方法，实际上调用的是AQS的acquireInterruptibly方法
public void lockInterruptibly() throws InterruptedException {
    sync.acquireInterruptibly(1);
}

// 实际上调用的是AQS的方法tryAcquireNanos方法
public boolean tryLock(long timeout, TimeUnit unit)
    throws InterruptedException {
    return sync.tryAcquireNanos(1, unit.toNanos(timeout));
}

// 实际上调用的是Sync类实现的newCondition方法
public Condition newCondition() {
    return sync.newCondition();
}

写锁是支持创建条件变量的，因为写锁是独占锁，而条件变量在await时会释放掉所有锁资源。写锁能够保证所有的锁资源都是本线程所持有，所以可以放心地去释放所有锁

而读锁不支持创建条件变量，因为读锁是共享锁，可能会有其他线程持有读锁。如果调用await，不仅会释放掉本线程持有的读锁，也会释放掉其他线程持有的读锁，这是不被允许的。因此读锁不支持条件变量

读锁

读锁是由内部类ReadLock实现的，其实现了Lock接口，获取锁、释放锁的逻辑都委托给了Sync类实例sync来执行。ReadLock的基本结构如下：

public static class ReadLock implements Lock, java.io.Serializable {
    private static final long serialVersionUID = -5992448646407690164L;
    private final Sync sync;

    // 构造方法注入Sync类对象
    protected ReadLock(ReentrantReadWriteLock lock) {
        sync = lock.sync;
    }
	
    // 实现了Lock接口的所有方法
}

获取读锁

ReadLock使用lock方法获取读锁，一次获取一个读锁。源码如下：

public void lock() {
    sync.acquireShared(1);
}

lock方法内部实际调用的是AQS的acquireShared方法，源码如下：

public final void acquireShared(int arg) {
    if (tryAcquireShared(arg) < 0)
        doAcquireShared(arg);
}

该方法会调用Sync类实现的tryAcquireShared方法，源码如下：

protected final int tryAcquireShared(int unused) {
    Thread current = Thread.currentThread();
    int c = getState();
    if (exclusiveCount(c) != 0 &&
        getExclusiveOwnerThread() != current)
        return -1;			// 如果写锁被获取，且并不是由本线程持有写锁，那么获取失败
    int r = sharedCount(c);
    if (!readerShouldBlock() &&		// 先进行公平性判断是否应该让步，这可能会导致重入读锁的线程获取失败
        r < MAX_COUNT &&
        compareAndSetState(c, c + SHARED_UNIT)) {		// CAS失败可能也会导致本能获取成功的线程获取失败
        // 如果此时读锁没有被获取，则该线程是第一个获取读锁的线程，记录相应信息
        if (r == 0) {
            firstReader = current;
            firstReaderHoldCount = 1;
        } else if (firstReader == current) {
            firstReaderHoldCount++;
        }
        // 该线程不是首个获取读锁的线程，需要记录到readHolds中
        else {
            HoldCounter rh = cachedHoldCounter;		// 通常当前获取读锁的线程就是最近获取到读锁的线程，所以直接用缓存
            // 还是需要判断一下是不是最近获取到读锁的线程。如果不是，则调用get创建一个新的局部HoldCounter变量
            if (rh == null || rh.tid != getThreadId(current))
                cachedHoldCounter = rh = readHolds.get();
            // 之前最近获取读锁的线程如果释放完了读锁而导致其局部HoldCounter变量被remove了，这里重新获取就重新set
            else if (rh.count == 0)
                readHolds.set(rh);
            rh.count++;
        }
        return 1;	// 如果公平性判断无需让步，且读锁数未饱和，且CAS竞争成功，则说明获取成功
    }
    return fullTryAcquireShared(current);
}

tryAcquireShared的返回值说明：

• 负数：获取失败，线程会进入同步队列阻塞等待
• 0：获取成功，但是后续以共享模式获取的线程都不可能获取成功（这里暂时用不上）
• 正数：获取成功，且后续以共享模式获取的线程也可能获取成功

tryAcquireShared没有返回0的情况，只会返回正数或负数

前面“Sync类”中讲解过这些变量，这里再复习一遍：

• firstReader、firstReaderHoldCount分别用于记录第一个获取到写锁的线程及其持有读锁的数量
• cachedHoldCounter用于记录最后一个获取到写锁的线程持有读锁的数量
• readHolds是一个线程局部变量（ThreadLocal变量），用于保存每个获得读锁的线程各自持有的读锁数量

tryAcquireShared的流程如下：
1、如果其他线程持有写锁，那么获取失败（返回-1）
2、否则，根据公平性判断是否应该阻塞。如果不用阻塞且读锁数量未饱和，则CAS请求读锁。如果CAS成功，获取成功（返回1），并记录相关信息
3、如果根据公平性判断应该阻塞，或者读锁数量饱和，或者CAS竞争失败，那么交给完整版本的获取方法fullTryAcquireShared去处理

其中步骤2如果发生了重入读（当前线程持有读锁的情况下，再次请求读锁），但根据公平性判断该线程需要阻塞等待，而导致重入读失败。按照正常逻辑，重入读不应该失败。不过，tryAcquireShared并没有处理这种情况，而是将其放到了fullTryAcquireShared中进行处理。此外，CAS竞争失败而导致获取读锁失败，也交给fullTryAcquireShared去处理（fullTryAcquireShared表示我好难）

fullTryAcquireShared方法是尝试获取读锁的完全版本，用于处理tryAcquireShared方法未处理的：
1、CAS竞争失败
2、因公平性判断应该阻塞而导致的重入读失败
这两种情况。其源码如下：

final int fullTryAcquireShared(Thread current) {
    HoldCounter rh = null;
    for (;;) {
        int c = getState();
        if (exclusiveCount(c) != 0) {
            if (getExclusiveOwnerThread() != current)
                return -1;
            // else we hold the exclusive lock; blocking here
            // would cause deadlock.
        } else if (readerShouldBlock()) {
            // 如果当前线程就是firstReader，那么它一定是重入读，不让它失败，而是重新loop直到公平性判断不阻塞为止
            if (firstReader == current) {
                // assert firstReaderHoldCount > 0;
            } else {
                if (rh == null) {
                    rh = cachedHoldCounter;
                    if (rh == null || rh.tid != getThreadId(current)) {
                        rh = readHolds.get();
                        if (rh.count == 0)
                            readHolds.remove();
                    }
                }
                if (rh.count == 0)		// 当前线程既不持有读锁（不是重入读），并且被公平性判断为应该阻塞，那么就获取失败
                    return -1;
            }
        }
        if (sharedCount(c) == MAX_COUNT)
            throw new Error("Maximum lock count exceeded");
        
        // 下面的逻辑基本上和tryAcquire中差不多，不过这里的CAS如果失败，会重新loop直到成功为止
        if (compareAndSetState(c, c + SHARED_UNIT)) {
            if (sharedCount(c) == 0) {
                firstReader = current;
                firstReaderHoldCount = 1;
            } else if (firstReader == current) {
                firstReaderHoldCount++;
            } else {
                if (rh == null)
                    rh = cachedHoldCounter;
                if (rh == null || rh.tid != getThreadId(current))
                    rh = readHolds.get();
                else if (rh.count == 0)
                    readHolds.set(rh);
                rh.count++;
                cachedHoldCounter = rh; // cache for release
            }
            return 1;
        }
    }
}

fullTryAcquireShared其实和tryAcquire存在很多的冗余之处，但这么做的目的主要是让tryAcquireShared变得更简单，不用处理复杂的CAS循环

fullTryAcquireShared主要是为了处理CAS失败和readerShouldBlock判true而导致的重入读失败，这两种情况在理论上都应该成功获取锁。fullTryAcquireShared的做法就是将这两种情况放在for循环中，一旦发生就重新循环，直到成功为止

tryAcquireShared和fullTryAcquireShared体现的读写锁特征：

• 互斥关系：
  • 读锁和读锁之间是共享的：即使有其他线程持有了读锁，当前线程也能获取读锁
  • 读锁和写锁之间是互斥的。当有别的线程持有写锁，读锁不能获得：tryAcquireShared第4-6行，fullTryAcquireShared第5-7行都能体现这一特征
• 可重入性：如果当前线程获取了读锁，那么它再次申请读锁一定能成功。这部分逻辑是由fullTryAcquireShared的for循环实现的
• 支持锁降级：如果当前线程持有写锁，那么它申请读锁一定会成功。这部分逻辑见tryAcquireShared第5行，current和exclusiveOwnerThread是相等的，不会返回-1

释放读锁

ReadLock使用unlock方法释放读锁，如下：

public void unlock() {
    sync.releaseShared(1);
}

unlock方法实际调用的是AQS的releaseShared方法，如下：

public final boolean releaseShared(int arg) {
    if (tryReleaseShared(arg)) {
        doReleaseShared();
        return true;
    }
    return false;
}

而该方法会调用Sync类实现的tryReleaseShared方法，源码如下：

protected final boolean tryReleaseShared(int unused) {
    Thread current = Thread.currentThread();
    if (firstReader == current) {
        if (firstReaderHoldCount == 1)
            firstReader = null;
        else
            firstReaderHoldCount--;
    } else {
        HoldCounter rh = cachedHoldCounter;		// 一般释放锁的都是最后获取锁的那个线程
        if (rh == null || rh.tid != getThreadId(current))
            rh = readHolds.get();
        int count = rh.count;
        if (count <= 1) {
            readHolds.remove();		// 如果释放读锁后不再持有锁，那么移除readHolds保存的线程局部HoldCounter变量
            if (count <= 0)
                throw unmatchedUnlockException();	// 抛出IllegalMonitorStateException异常
        }
        --rh.count;
    }
    // 循环CAS保证修改state成功
    for (;;) {
        int c = getState();
        int nextc = c - SHARED_UNIT;
        if (compareAndSetState(c, nextc))
            return nextc == 0;		// 如果释放后锁空闲，那么返回true，否则返回false
    }
}

如果返回true，说明锁是空闲的，releaseShared方法会进一步调用doReleaseShared方法，doReleaseShared方法会唤醒后继线程并确保传播（确保传播：保证被唤醒的线程可以执行唤醒其后续线程的逻辑）

尝试释放读锁

ReadLock使用tryLock方法尝试释放读锁，源码如下：

public boolean tryLock() {
    return sync.tryReadLock();
}

tryLock内部实际调用的是Sync类定义并实现的tryReadLock方法。该方法是一个final方法，不允许子类重写。其源码如下：

final boolean tryReadLock() {
    Thread current = Thread.currentThread();
    for (;;) {
        int c = getState();
        if (exclusiveCount(c) != 0 &&
            getExclusiveOwnerThread() != current)
            return false;
        int r = sharedCount(c);
        if (r == MAX_COUNT)
            throw new Error("Maximum lock count exceeded");
        if (compareAndSetState(c, c + SHARED_UNIT)) {
            if (r == 0) {
                firstReader = current;
                firstReaderHoldCount = 1;
            } else if (firstReader == current) {
                firstReaderHoldCount++;
            } else {
                HoldCounter rh = cachedHoldCounter;
                if (rh == null || rh.tid != getThreadId(current))
                    cachedHoldCounter = rh = readHolds.get();
                else if (rh.count == 0)
                    readHolds.set(rh);
                rh.count++;
            }
            return true;
        }
    }
}

其实除了缺少对公平性判断方法readerShouldBlock的调用以外，和tryAcquireShared方法基本上是一样的

Lock接口其他方法的实现

// 支持中断响应的lock方法，实际上调用的是AQS的acquireSharedInterruptibly方法
public void lockInterruptibly() throws InterruptedException {
    sync.acquireSharedInterruptibly(1);
}

// 实际上调用的是AQS的方法tryAcquireSharedNanos方法
public boolean tryLock(long timeout, TimeUnit unit)
    throws InterruptedException {
    return sync.tryAcquireSharedNanos(1, unit.toNanos(timeout));
}

// 读锁不支持创建条件变量
public Condition newCondition() {
    throw new UnsupportedOperationException();
}

和写锁的区别在于，读锁不支持创建条件变量。如果调用newCondition方法，会直接抛出UnsupportedOperationException异常。不支持的原因在前面已经分析过，这里不再赘述

读写锁的公平性

公平读写锁

ReentrantReadWriteLock默认构造方法如下：

public ReentrantReadWriteLock() {
    this(false);
}

public ReentrantReadWriteLock(boolean fair) {
    sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();
    readerLock = new ReadLock(this);
    writerLock = new WriteLock(this);
}

可见其默认创建的是非公平读写锁

公平读写锁依赖于Sync的子类FairSync实现，其源码如下：

static final class FairSync extends Sync {
    private static final long serialVersionUID = -2274990926593161451L;
    final boolean writerShouldBlock() {
        return hasQueuedPredecessors();
    }
    final boolean readerShouldBlock() {
        return hasQueuedPredecessors();
    }
}

writerShouldBlock

writerShouldBlock实际上调用的是AQS的hasQueuedPredecessors方法，该方法会检查是否有线程在同步队列中等待，源码如下：

public final boolean hasQueuedPredecessors() {
    Node t = tail;
    Node h = head;
    Node s;
    // 如果head等于tail，说明是空队列
    // 如果队首的thread域不是当前线程，说明有别的线程先于当前线程等待获取锁
    return h != t &&
        ((s = h.next) == null || s.thread != Thread.currentThread());
}

writerShouldBlock只有在tryAcquire中被调用。如果当前线程请求写锁时发现已经有线程（读线程or写线程）在同步队列中等待，则让步

readerShouldBlock

readerShouldBlock和writerShouldBlock一样，都是调用AQS的hasQueuedPredecessors方法

readerShouldBlock只有在tryAcquireShared（fullTryAcquireShared）中被调用。如果当前线程请求读锁时发现已经有线程（读线程or写线程）在同步队列中等待，则让步

非公平读写锁

如果要创建非公平读写锁，需要使用有参构造函数，参数fair设置为true：

public ReentrantReadWriteLock(boolean fair) {
    sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();
    readerLock = new ReadLock(this);
    writerLock = new WriteLock(this);
}

非公平读写锁依赖于Sync的子类NonfairSync实现，其源码如下：

static final class NonfairSync extends Sync {
    private static final long serialVersionUID = -8159625535654395037L;
    final boolean writerShouldBlock() {
        return false; // writers can always barge
    }
    final boolean readerShouldBlock() {
        return apparentlyFirstQueuedIsExclusive();
    }
}

writerShouldBlock

writerShouldBlock直接返回false

writerShouldBlock只有在tryAcquire中被调用，返回false表示在非公平模式下，不管是否有线程在同步队列中等待，请求写锁都不会让步，而是直接上去竞争

readerShouldBlock

readerShouldBlock实际调用的是AQS的apparentlyFirstQueuedIsExclusive方法。其源码如下：

final boolean apparentlyFirstQueuedIsExclusive() {
    Node h, s;
    return (h = head) != null &&
        (s = h.next)  != null &&
        !s.isShared()         &&
        s.thread != null;
}

如果同步队列为空，或队首线程是读线程（获取读锁而被阻塞），则返回false。如果同步队列队首线程是写线程（获取写锁而被阻塞），则返回true

readerShouldBlock只有在tryAcquireShared（fullTryAcquireShared）中被调用。如果当前线程请求读锁时发现同步队列队首线程是写线程，则让步。如果是读线程则跟它争夺锁资源

这么做的目的是为了防止写线程被“饿死”。因为如果一直有读线程前来请求锁，且读锁是有求必应，就会使得在同步队列中的写线程一直不能被唤醒。不过，apparentlyFirstQueuedIsExclusive只是一种启发式算法，并不能保证写线程一定不会被饿死。因为写线程有可能不在同步队列队首，而是排在其他读线程后面

读写锁的公平性总结

公平模式：
无论当前线程请求写锁还是读锁，只要发现此时还有别的线程在同步队列中等待（写锁or读锁），都一律选择让步

非公平模式：

• 请求写锁时，当前线程会选择直接竞争，不会做丝毫的让步
• 请求读锁时，如果发现同步队列队首线程在等待获取写锁，则会让步。不过这是一种启发式算法，因为写线程可能排在其他读线程后面

如果觉得作者写的还可以的话，可以鼓励一下，嘻嘻