ReentrantLock源码分析

ReentrantLock是一个可重入且独占式的锁，该锁支持获取锁时的公平和非公平选择。

公平锁

公平锁遵循FIFO的原则，所有的线程都会顺序执行

获取锁


    //加锁
 final void lock() {
     acquire(1);
 }

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

是否是获得锁，还是进入队列等待的逻辑在tryAcquire 函数里。

protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
    //获取当前线程
    final Thread current = Thread.currentThread();
        
    // 获取state值，state代表前线程获取锁的可重入次数
    int c = getState();
    /** 如果c为0，判断阻塞队列中是否还有线程，
    *   如果不存在，设置state的值，并设置当前线程为独占锁的拥有者 
    *   如果队列中还存在节点，则将该线程加入到队列中。
    **/
    if (c == 0) {
        //判断队列中是否还存在线程
        if (!hasQueuedPredecessors() &&
        //设置state值
            compareAndSetState(0, acquires)) {
            // 设置当前线程为独占锁的拥有者 
            setExclusiveOwnerThread(current);
            //返回ture代表获取锁成功
            return true;
        }
    }
    /**
    * 如果c不为0，判断独占锁的拥有者是否是当前线程，
    * 如果是，则修改state值 
    **/
    else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {
        int nextc = c + acquires;
        if (nextc < 0)
            throw new Error("Maximum lock count exceeded");
        setState(nextc);
        return true;
    }
    /**返回 false 代表获取锁失败，
    * 则AbstractQueuedSynchronizer类的acquire函数继续往下进行，将该线程加入到队列中。
    **/
    return false;
}


public final boolean hasQueuedPredecessors() {
    Node t = tail; 
    Node h = head;
    Node s;
    return h != t &&
        ((s = h.next) == null || s.thread != Thread.currentThread());
}

释放锁

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

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

具体的释放逻辑在release中，free代表该锁是否已完全释放锁，如果为true，AbstractQueuedSynchronizer继续执行release，唤醒队列中的下一个节点；
false则该线程继续持有锁。

protected final boolean tryRelease(int releases) {
    int c = getState() - releases;
    if (Thread.currentThread() != getExclusiveOwnerThread())
        throw new IllegalMonitorStateException();
    boolean free = false;
    //如果当前可重入次数为0 则清空锁持有线程
    if (c == 0) {
        free = true;
        setExclusiveOwnerThread(null);
    }
     setState(c);

    return free;
}

非公平锁

非公平锁不会关注阻塞队列中是否还有线程，而是直接尝试获取锁，获取不到时在将线程加入到队列中。

获取锁

final void lock() {
    //修改state的值，修改成功则设值设置当前线程为独占锁的拥有者
    if (compareAndSetState(0, 1))
        setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
    else
        acquire(1);
}
 //调用AbstractQueuedSynchronizer
public final void acquire(int arg) {
    if (!tryAcquire(arg) &&
        acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))
        selfInterrupt();
}

非公平锁与公平锁的差别在于当c为0时，不去查询队列的状态，而是直接尝试修改state的值

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)) {
            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;
}