偏心锁与非偏心锁是指,多个线程在获取同一把锁的策略,是依照先到先得还是间接竞争。先到先得的策略就是偏心锁,排队对所有的线程来说是偏心的,间接竞争的策略则是非偏心的。
在调用ReenterantLock的构造函数的时候决定是结构一个偏心锁还是非偏心锁。
public ReentrantLock(boolean fair) { sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();}
来看获取锁的过程:
ReentrantLock lock = new ReentrantLock();lock.lock();
点进去看,是调用了sync的lock办法
这里就是对应了咱们的偏心锁/非偏心锁的lock办法。
到这里没有什么大的差别,无非是非偏心锁多了一个步骤。cas操作去尝试获取锁,胜利了设置owner线程为以后线程。失败了再调用acquire办法获取锁。
那接下来持续看两种锁的acquire办法,两个办法都来到了aqs的acquire办法。
点进去那些办法,所有办法都进入了aqs实现的步骤,只有tryAcquire办法有不同的实现。
进去看,偏心锁只是多了 hasQueuedPredecessors
这个办法。
偏心锁
protected final boolean tryAcquire(int acquires) { final Thread current = Thread.currentThread(); int c = getState(); if (c == 0) { // 以后锁的状态是无所状态 if (!hasQueuedPredecessors() && // 判断队列中是否有前驱节点,若果有前驱节点,就不会执行上面的代码,不会去获取锁 compareAndSetState(0, acquires)) { // 应用cas尝试获取锁 setExclusiveOwnerThread(current); // 设置owner线程为以后线程 return true; } } else if (current == getExclusiveOwnerThread()) { // 持有锁的线程为以后线程 int nextc = c + acquires; if (nextc < 0) throw new Error("Maximum lock count exceeded"); setState(nextc); // 更新sate(重入锁的原理) return true; } return false;}
以上剖析了偏心锁和非偏心锁的一个不同。
上面以非偏心锁剖析加锁的过程
获取锁的过程:
/** * Performs lock. Try immediate barge, backing up to normal * acquire on failure. */final void lock() { if (compareAndSetState(0, 1)) // 尝试用cas来获取锁(扭转state的值) setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread()); // 设置owner线程为以后线程 else acquire(1); // 如果锁的状态不为0,被其余线程持有,尝试获取锁}
public final void acquire(int arg) { if (!tryAcquire(arg) && acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg)) selfInterrupt();}
tryAcquire(arg)办法是尝试获取锁。
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;}
原理和下面偏心锁的tryAcquire办法统一。
acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))
办法:
addWaiter办法:
private Node addWaiter(Node mode) { Node node = new Node(Thread.currentThread(), mode); // Try the fast path of enq; backup to full enq on failure Node pred = tail; if (pred != null) { node.prev = pred; if (compareAndSetTail(pred, node)) { pred.next = node; return node; } } enq(node); return node;}
创立一个node,入队,并返回该NodeacquireQueued
再尝试获取锁
非偏心锁解锁的过程:
public final boolean release(int arg) { if (tryRelease(arg)) { // 尝试去开释锁 Node h = head; if (h != null && h.waitStatus != 0) // h头结点为空,并且state不等于0 unparkSuccessor(h); // 去唤醒后继节点 return true; } return false;}
protected final boolean tryRelease(int releases) { int c = getState() - releases; if (Thread.currentThread() != getExclusiveOwnerThread()) throw new IllegalMonitorStateException(); boolean free = false; if (c == 0) { free = true; setExclusiveOwnerThread(null); // 设置owner线程为空 } setState(c); // 更新state return free;}