java.util.concurrent.locks.ReentrantLock
介绍:
reentrant 是一个排它锁,和Synchronized有相同的作用,除此之外,还提了其他功能。
ReentrantLock 通过调用lock方法,使线程获取锁,多线程同时获取锁时,只有一个线程可以得到此锁,其他的线程将处于阻塞状态。如果某个线程已经获得锁,再次请求获取锁时不会被阻塞,而是锁的计数器加一,可以通过isHeldByCurrentThread或者getHoldCount两个方法得到线程是否已经持有锁。
ReentrantLock 提供了公平锁和非公平锁两种机制。公平锁可以保证等待时间最长的那个线程首先被唤醒,非公平锁则随机不能保证最长时间等待的线程最先获取锁。
非公平锁的大致流程如下:
1、当前锁未被持有时,如果此时有线程调用lock需要获取锁,则立马将锁给此线程(如果AQS中的FIFO队列中有线程在等待时,多个线程可能需要去同时抢锁了)。
2、如果已经被持有了则调用acquire走AQS的流程,但是tryAcquire中实现的算法还是一个非公平锁。
3、nonfairTryAcquire方法的第一步是做double check,具体的就是步骤1。
4、如果锁确实被持有了,但是此时持有锁的线程是自己本人,所以就会累加锁的计数器。
5、如果持有锁的线程不是本人,则进入AQS的等待队列中等待去了。
从上面的流程可以看出,非公平锁的业务流程,谁先抢先一步想获取锁,则锁就分配给谁。
final static class NonfairSync extends Sync { private static final long serialVersionUID = 7316153563782823691L; /** * Performs lock. Try immediate barge, backing up to normal * acquire on failure. */ final void lock() { if (compareAndSetState(0, 1)) //锁未被其他线程持有时 setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread()); else acquire(1);//尝试获取锁。 } protected final boolean tryAcquire(int acquires) { return nonfairTryAcquire(acquires); } }
final boolean nonfairTryAcquire(int acquires) { final Thread current = Thread.currentThread(); int c = getState(); if (c == 0) { if (compareAndSetState(0, acquires)) {//当前可以获取锁立马 setExclusiveOwnerThread(current); return true; } } else if (current == getExclusiveOwnerThread()) { int nextc = c + acquires; if (nextc < 0) // overflow throw new Error("Maximum lock count exceeded"); setState(nextc); return true; } return false; }
公平锁大致流程如下:
1、线程想要获取锁,掉用lock从而执行AQS的流程。
2、AQS首先会调用tryAcquire,这个方法内部有公平锁的所有业务流程。
3、如果是获取锁的线程是AQS队列的第一个非Head节点节点,则得到锁,其他进入AQS的等待队列。
AQS释放线程的顺序是从非head的第一个节点开始的,所以公平锁可以保证先获取锁的线程最先获得锁。·
final void lock() { acquire(1); } /** * Fair version of tryAcquire. Don't grant access unless * recursive call or no waiters or is first. */ protected final boolean tryAcquire(int acquires) { final Thread current = Thread.currentThread(); int c = getState(); if (c == 0) { if (isFirst(current) && compareAndSetState(0, acquires)) { 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; }
ReentrantLock使用lock时最好用try catch,在finally时将锁释放掉。
class X { private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); // ... public void m() { lock.lock(); // block until condition holds try { // ... method body } finally { lock.unlock() } } }