一、AbstractQueuedSynchronizer简介

AQS(AbstractQueuedSynchronizer)是并发容器JUC(java.util.concurrent)下locks包内的一个抽象类,是一个同步器,是用来构建锁或者其余同步组件的根底框架,外部保护了一个成员变量state示意同步状态,state=0示意线程未获取到锁,state > 0示意获取到锁,state > 1示意重入锁的数量,被 volatile润饰保障了可见性,通过CAS操作对其批改,内置保护了FIFO队列实现对未获取到锁的线程进行排队工作。

二、AbstractQueuedSynchronizer源码解析

核心成员变量

public abstract class AbstractQueuedSynchronizer extends AbstractOwnableSynchronizer    implements java.io.Serializable {        /**     * 期待获取锁队列的头节点, 只能通过setHead办法批改     * 如果head存在保障waitStatus状态不为CANCELLED     */    private transient volatile Node head;    /**     * 期待获取锁队列的尾节点, 只能通过enq办法增加新的期待节点     */    private transient volatile Node tail;        /**     * 示意锁的状态     * state = 0 示意未锁定     * state > 0 示意已锁定     * state > 1 示意可重入锁, 获取锁的次数     * volatile润饰保障了可见性     */    private volatile int state;}

AbstractQueuedSynchronizer次要有三个核心成员变量stateheadtail

  • state:示意锁的状态, 等于0示意未锁定,大于0示意已锁定,大于1示意可重入锁,重入锁的次数。被volatile润饰保障了可见性。
  • head:期待队列的头节点,除了初始化只能通过setHead()办法设置值,如果head存着能保障waitStatus状态不为CANELLED
  • tail:期待队列尾节点,只能通过equ增加新的期待节点。

Node节点

AbstractQueuedSynchronizer外部保护着FIFO队列,也就是CLH队列,这个队列的每一个元素都是一个Node,所以咱们接下来要理解其余其内部类Node,源码如下:

private static class Node {    /**     * 节点正在共享模式下期待的标记     */    static final Node SHARED = new Node();    /**     * 节点正在独占模式下期待的标记     */    static final Node EXCLUSIVE = null;    /**     * waitStatus变量的可选值, 勾销状态, 被勾销的节点不参加锁竞争, 状态也不会被扭转     */    static final int CANCELLED = 1;    /**     * waitStatus变量的可选值, 下一节点处于期待状态, 如果以后节点开释锁或者被勾销, 会告诉下一节点去运行     */    static final int SIGNAL = -1;    /**     * waitStatus变量的可选值, 示意节点处于condition队列中, 正在期待被唤醒     */    static final int CONDITION = -2;    /**     * waitStatus变量的可选值, 下一次acquireShared应该无条件流传     */    static final int PROPAGATE = -3;    /**     * 节点的期待状态     */    volatile int waitStatus;    /**     * 上一节点     */    volatile Node prev;    /**     * 下一节点     */    volatile Node next;    /**     * 获取同步状态(锁)的线程     */    volatile Thread thread;    /**     * 下一个condition队列的期待节点     */    Node nextWaiter;    /**     * 是否是共享模式     */    final boolean isShared() {        return nextWaiter == SHARED;    }    /**     * 获取前一节点, 前一节点为null会抛异样     */    final Node predecessor() throws NullPointerException {        Node p = prev;        if (p == null) {            throw new NullPointerException();        } else {            return p;        }    }    /**     * 无参构造方法用于初始化头部或者共享模式标记     */    Node () {    }    /**     * 用于addWaiter办法, 设置下一个condition队列的期待节点     */    Node(Thread thread, Node mode) {        this.nextWaiter = mode;        this.thread = thread;    }    /**     * 用于addConditionWaiter办法     */    Node (Thread thread, int waitStatus) {        this.thread = thread;        this.waitStatus = waitStatus;    }}

外围办法

JUC外面的工具类根本都是根底AQS实现的,比ReentrantLockCountDownLatchCyclicBarrierSemaphore等,有的只反对独占锁,如ReentrantLock#lock(),有的反对共享锁,如Semaphore,从前文的Node类的定义也能看到

/** * 节点正在共享模式下期待的标记 */static final Node SHARED = new Node();/** * 节点正在独占模式下期待的标记 */static final Node EXCLUSIVE = null;

AQS实现了两套加锁解锁的形式,那就是独占锁共享锁。咱们就从AQS最罕用的类ReentrantLock来学习AQS的外围办法。

三、ReentrantLock

简介

ReentrantLock是根底AQS实现的一个可重入且独占式锁。内置了一个Sync同步器类实现了AQS,且反对偏心锁和非偏心锁,其实现类别离是FairSyncNonfairSync

ReentrantLock所有操作都是通过外围外部类Sync操作,由子类FairSyncNonfairSync实现。

private final Sync sync;

ReentrantLock加锁过程

lock

lock()就是加锁,该办法定义如下:

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

FairSyncNonfairSync具体实现:

// FairSync实现final void lock() {    acquire(1);}// NofairSync实现 setExclusiveOwnerThread是父类AQSfinal void lock() {    if (compareAndSetState(0, 1))        setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());    else        acquire(1);}protected final void setExclusiveOwnerThread(Thread thread) {    exclusiveOwnerThread = thread;}

能够看到非偏心锁多了一个compareAndSetState()操作,通过CAS尝试批改锁状态state的值,如果批改胜利设置以后线程以独占的形式获取了锁,批改失败执行的逻辑和偏心锁一样。

偏心锁和非偏心锁获取独占锁的外围逻辑都是acquire()办法,接下来就看看这个办法。

acquire

acquire该办法是父类AbstractQueuedSynchronizer定义的办法,源码如下:

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

该办法次要调用tryAcquire办法尝试获取锁,胜利返回true示意获取到了锁,如果失败就将线程封装成节点插入队尾。

tryAcquire

tryAcquire办法在类AbstractQueuedSynchronizer没有间接实现,采纳模版办法的设计模式交给子类实现,先看偏心锁FairSync的实现,源码如下:

protected final boolean tryAcquire(int acquires) {    // 获取以后线程    final Thread current = Thread.currentThread();    // 获取以后锁状态 state=0示意未锁定, state>0示意已锁定    int c = getState();    if (c == 0) {        // 线程没有获取到锁        if (!hasQueuedPredecessors() &&            compareAndSetState(0, acquires)) {            // 没有比以后线程期待更久的线程了, 通过CAS的形式批改state            // 如果胜利则设置以后线程获取独占式锁            setExclusiveOwnerThread(current);            return true;        }    }    else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {        // 获取独占锁的线程就是以后线程, 示意重入        // 重入锁的实现        int nextc = c + acquires;        if (nextc < 0)            throw new Error("Maximum lock count exceeded");        // 批改state记录获取锁的次数        setState(nextc);        return true;    }    return false;}

从下面源码能够看出该办法就是独占的形式获取锁,获取胜利后返回true,重入锁的逻辑也是在这里实现,次要通过批改state的值来记录获取锁的次数。

非偏心锁的实现大同小异就是少了!hasQueuedPredecessors()的判断,因为是非偏心锁嘛,所以不须要判断阻塞工夫了。

acquire()办法除了调用tryAcquire()办法外还调用了acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg),这里有两个办法,咱们先看addWaiter()办法。

addWaiter

该办法相当于把以后线程封装成一个节点Node,并退出队列,这个办法咱们在下面有写过,源码如下:

/** * Creates and enqueues node for current thread and given mode. * 为以后线程和给定模式创立并设置尾节点 * Node.EXCLUSIVE: 独占模式 * Node.SHARED: 共享模式 */private Node addWaiter(Node mode) {    // 为以后线程创立节点    Npde node = new Node(Thread.currentThread(), mode);    // 获取尾节点    Node pred = tail;    // Try the fast path of enq; backup to full enq on failure    // 如果队列曾经创立, 尝试疾速增加尾结点    if (pred == null) {        node.prev = pred;        if (compareAndSetTail(pred, node)) {            pred.next = node;            return node;        }    }    // 疾速增加失败, 则调用enq    enq(node);    retur node;}
enq

enq办法是将节点退出队列队尾,必要时要进行初始化,通过自旋+CAS的形式保障线程平安和插入胜利。源码如下:

/*** Inserts node into queue, initializing if necessary. See picture above* 将节点插入队列,必要时进行初始化*/private Node enq(final Node node) {    // 自旋    for(;;) {        // 获取尾节点        Node t = tail;        // 尾节点为null示意队列没有初始化        if (t == null) {            // 设置头节点            if (compareAndSetHead(new Node())) {                tail = head;            }        } else {            // 队列曾经初始化, 设置新增加节点的前一节点是队列的尾节点            node.prev = t;            // 设置尾节点            if (compareAndSetTail(t, node)) {                // 设置队列的尾节点的下一节点是新增加的节点, 新增加的节点就插入尾节点了                t.next = node;                return t;            }        }    }}

能够看出该办法就是往队列插入尾节点,通过自旋+CAS的形式,须要留神的是该办法返回的Node节点不是新插入的节点,而是新插入节点的前一节点。

enq()办法中调用的compareAndSetHead()compareAndSetTail()办法如下:

/** * 通过CAS设置head值, 只在enq办法调用 */private final boolean compareAndSetHead(Node update) {    return unsafe.companreAndSwapObject(this, headOffset, null, update);}/** * 通过CAS函数设置tail值,仅仅在enq办法中调用 */private final boolean compareAndSetTail(Node expect, Node update) {    return unsafe.compareAndSwapObject(this, tailOffset, expect, update);}
acquireQueued

acquireQueued()办法作用就是获取锁,如果没有获取到锁就让以后线程阻塞期待,源码如下:

/** * 想要获取锁的acquire办法,都会通过这个办法获取锁 * 循环通过tryAcquire办法一直去获取锁,如果没有获取胜利 * 就有可能调用parkAndCheckInterrupt办法,让以后线程阻塞 * 后果返回true,示意在线程期待的过程中,线程被中断了 */final boolean acquireQueued(final Node node, int arg) {    // 操作是否胜利    boolean failed = true;    try {        // 示意线程在期待过程中是否被中断了        boolean interrupted = false;        // 自旋        for (;;) {            // 获取以后节点的前一节点            final Node p = node.predecessor();            // 获取前一节点是头节点, 并且尝试获取锁胜利            // 那么以后线程不就须要阻塞状态, 继续执行            if (p == head && tryAcquire(arg)) {                // 将以后节点设置成头节点                setHead(node);                p.next = null;                // 不须要调用cancelAcquire办法                failed = false;                return interrupted;            }            // 以后节点不是头节点或者没有获取到锁            // shouldParkAfterFailedAcquire办法用于判断以后线程是否须要被阻塞            // 当p节点的状态是Node.SIGNAL时就会调用parkAndCheckInterrupt办法阻塞线程            // parkAndCheckInterrupt办法用于阻塞线程并且检测线程是否被中断            // 被阻塞的线程有两种被唤醒的办法:            // 1. 在unparkSuccessor(Node node)办法,会唤醒被阻塞的node线程,返回false            // 2. 以后线程被调用了interrupt办法,线程被唤醒,返回true            // 在这里只是简略地将interrupted = true,没有跳出for的死循环,持续尝试获取锁            if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&               parkAndCheckInterrupt()) {               interrupted = true;            }        }    } finally {        // failed为true,示意产生异样非正常退出        if (failed)             // 将以后节点状态设置成CANCELLED, 示意以后节点曾经被勾销, 不须要唤醒了            cancelAcquire(node);    }}

acquireQueued办法次要流程如下:

  1. 通过for(;;)死循环自旋,直到node(以后)节点获取到锁。
  2. 获取以后节点的前一个节点p。
  3. 如果节点p是头节点,而后调用tryAcquire()尝试获取锁,如果获取胜利就将node节点设置成头节点而后返回。
  4. 如果节点p不是投节点或者获取锁失败,调用shouldParkAfterFaildAcquired()办法来决定是否要阻塞以后线程。
  5. 如果要阻塞以后线程,调用parkAndCheckInterrupt()办法阻塞以后线程。
  6. 如果以后线程产生异样,非正常退出,调用cancelAcquire()办法将以后节点的状态设置成勾销。
shouldParkAfterFailedAcquire

shouldParkAfterFailedAcquire()用于判断以后线程是否须要阻塞,源码如下:

/** * 杜绝前一个节点pred的状态来判断以后线程是否须要被阻塞 */private static boolean shouldParkAfterFailedAcquire(Node pred, Node node) {    // 获取前一节点的状态    int ws = pred.waitStatus;    if (ws == Node.SINGAL) {        // 如果前一节点pred的状态是Node.SINGAL, 阐明以后线程须要被阻塞        return true;    }    if (ws > 0) {        // 如果前一节点状态是Node.CANCELLED(大于0就是CANCELLED)        // 示意前一节点所在线程曾经被唤醒了, 要从队列中移除CANCELLED的节点        // 所以从pred节点始终向前查找直到找到不是CANCELLED状态的节点, 并把该节点赋值给node的prev        // 示意node节点的前一节点曾经扭转        do {            node.prev = pred = pred.prev;        } while(pred.waitStatus > 0);        pred.next = node;    } else {        // 此时前一节点pred的状态只能是0或者PROPAGATE, 不可能是CONDITION状态        // CONDITION(这个是非凡状态,只在condition列表中节点中存在,CLH队列中不存在这个状态的节点)        // 将前一个节点pred的状态设置成Node.SIGNAL, 这样子下一次循环时,就是间接阻塞以后线程        compareAndSetWaitStatus(pred, ws, Node.SIGNAL);    }    return false;}

这个办法是杜绝前一个节点状态来判断以后线程是否须要被阻塞,前一节点的状态也是在这个办法中批改的,通过compareAndSetWaitStatus()办法。

shouldParkAfterFailedAcquire()办法次要流程如下:

  1. 如果前一节点状态是Node.SIGNAL,则间接返回true以后线程进入阻塞状态。
  2. 如果前一节点状态是Node.CANCELLED(大于0就是CANCELLED),示意前一个节点曾经被唤醒了,要从队列中挪动CANCELLED状态的节点,所以送pred节点始终向前查问不是CANCELLED状态的节点,并将该节点赋值成以后节点的前一节点,示意以后节点的前一节点发生变化,在acquireQueued()办法中进行下一次循环。
  3. 不是后面两种状态,只能是Node.SIGNAL状态,批改前一节点的状态为Node.SIGNAL,下一次循环时阻塞以后线程。
parkAndCheckInterrupt

该办法用于阻塞以后线程并检测线程是否被中断,源码如下:

/** * 阻塞以后线程,线程被唤醒后返回以后线程中断状态 */private final boolean parkAndCheckInterrupt() {    // 阻塞以后线程    LockSupport.park(this);    // 检测以后线程是否被中断(该办法会革除中断标识位)    return Thread.interrupted();}
cancelAcquire

cancelAcquire()办法在acquireQueued()办法异样的时候调用,用于将以后节点的状态设置成CANCELLED,源码如下:

// 将node节点的状态设置成CANCELLED,示意node节点所在线程已勾销,不须要唤醒了。private void cancelAcquire(Node node) {    // 如果node为null,就间接返回    if (node == null)        return;    //将获取锁节点的线程置空    node.thread = null;    // 跳过那些已勾销的节点,在队列中找到在node节点后面的第一次状态不是已勾销的节点    Node pred = node.prev;    while (pred.waitStatus > 0)        node.prev = pred = pred.prev;    // 记录pred原来的下一个节点,用于CAS函数更新时应用    Node predNext = pred.next;    // Can use unconditional write instead of CAS here.    // After this atomic step, other Nodes can skip past us.    // Before, we are free of interference from other threads.    // 将node节点状态设置为已勾销Node.CANCELLED;    node.waitStatus = Node.CANCELLED;    // 如果node节点是队列尾节点,那么就将pred节点设置为新的队列尾节点    if (node == tail && compareAndSetTail(node, pred)) {        // 并且设置pred节点的下一个节点next为null        compareAndSetNext(pred, predNext, null);    } else {        // If successor needs signal, try to set pred's next-link        // so it will get one. Otherwise wake it up to propagate.        int ws;        if (pred != head &&            ((ws = pred.waitStatus) == Node.SIGNAL ||             (ws <= 0 && compareAndSetWaitStatus(pred, ws, Node.SIGNAL))) &&            pred.thread != null) {            Node next = node.next;            if (next != null && next.waitStatus <= 0)                compareAndSetNext(pred, predNext, next);        } else {            unparkSuccessor(node);        }        node.next = node; // help GC    }}
加锁过程总结
  1. 首先调用lock()办法,这个办法有两个子类FairSyncNofairSync实现,示意偏心锁和非偏心锁,两个类的不同就是NofairSync会间接调用compareAndSetStaus()办法批改加锁状态,如果胜利以后线程获取到锁。
  2. 而后调用父类AbstractQueuedSynchronizedacquire()办法获取锁。
  3. acquire()办法调用tryAcquire()办法尝试获取锁,tryAcquire()由子类FairSyncNofairSync实现别离调用fairTryAcquire()nonfairTryAcquire()办法尝试获取锁。这两个办法外面实现了重入锁的逻辑,如果以后锁状态是未获取到锁,则调用CAS设置锁状态,如果是获取到锁状态则会判断获取锁的线程是否是以后线程,如果是则是重入锁的逻辑记录以后线程获取锁的次数。
  4. 如果tryAcquire()办法调用获取锁失败,则会调用acquireQueued()办法再获取锁或者进入阻塞状态,acquireQueued()办法首先调用了addWaiter()办法用于将以后线程封装成一个节点退出队列队尾,而后再调用acquireQueued()办法获取锁或者进入阻塞状态,acquireQueued()办法会通过自旋的形式杜绝以后节点状态判断是否进入阻塞状态。当别的线程开释锁的时候,可能唤醒这个线程,再调用tryAcquire()办法获取锁。
  5. 如果产生异样,将以后节点状态设置成CANCELLED。

ReentrantLock开释锁过程

unlock

调用unlock()办法开释锁,而后调用release()办法,源码如下:

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

releaseAbstactQueuedSynchronized定义的办法用于开释锁,源码如下:

/** * 在独占锁模式下, 开释锁 */public final boolean release(int arg) {    // 调用tryRelease办法尝试开释锁, 由子类实现    if (tryRelease(arg)) {        //尝试开释锁胜利 获取头节点        Node h = head;        // 如果头节点不为null且状态不为勾销状态, 调用unparkSuccessor唤醒被阻塞的线程        if (h != null && h.waitStatus != 0)            unparkSuccessor(h);        return true;    }    return false;}

release()开释锁流程如下:

  1. 调用tryRelease()办法尝试开释锁,返回true示意开释锁胜利,返回false示意还持有锁资源。
  2. 如果开释锁胜利了,且头节点不为null,就要唤醒被阻塞的线程,调用unparkSuccessor()办法唤醒一个期待的线程。
tryRelease

tryRelease尝试开释锁办法是有子类实现的,上面是ReentrantLockSynctryRelease()办法实现:

protected final boolean tryRelease(int releases) {    // c示意新的锁状态    int c = getState() - releases;    // 如果以后线程不是获取独占锁的线程抛错    if (Thread.currentThread() != getExclusiveOwnerThread())        throw new IllegalMonitorStateException();    // 是否能够开释锁    boolean free = false;    // 如果新的锁状态=0示意能够开释锁    if (c == 0) {        free = true;        // 获取独占锁的线程置为null        setExclusiveOwnerThread(null);    }    // 锁状态设置成未锁定    setState(c);    return free;}

tryRelease()尝试开释锁流程如下:

  1. 首先获取新的锁状态
  2. 判断以后线程是否是获取独占锁的线程,如果不是抛异样。
  3. 如果新的锁状态是未锁定状态,获取独占锁的线程置为null,新的锁状态置为未锁定。
unparkSuccessor

unparkSuccessor()办法用于唤醒node节点下一节点非勾销状态的节点所在线程,源码如下:

/** * 唤醒node节点下一节点非勾销状态的节点所在线程 */private void unparkSuccessor(Node node) {    // 获取node节点的状态    int ws = node.waitStatus;    // 如果状态小于0, 就将状态置为0, 示意这个node节点曾经实现了    if (ws < 0)        compareAndSetWaitStatus(node, ws, 0);    // 获取节点下一节点    Node s = node.next;    // 如果下一节点为null, 或者下一节点状态为勾销状态, 就要寻找下一个非勾销状态的节点    if (s == null || s.waitStatus > 0) {        // 先将s设置成null, s不是非勾销状态的节点        s = null;        //         for(Node t = tail; t != null && t!= node; t = t.prev)            //因为是从后向前遍历,所以一直笼罩找到的值,这样能力失去node节点后下一个非勾销状态的节点            if (t.waitStatus <= 0)                s = t;        // 如果s不为null,示意存在非勾销状态的节点,那么调用LockSupport.unpark办法唤醒这个节点的线程            if (s != null)            LockSupport.unpark(s.thread);    }}

unparkSuccessor()办法唤醒node节点的下一个非勾销状态的节点所在线程流程如下:

  1. 先将node节点的状态设置为0。
  2. 寻找下一个状态不为勾销的节点s。
  3. 如果节点s不为null,调用LockSupport.unpark()办法唤醒s所在线程。
开释锁过程总结
  1. 先调用tryRelease()办法尝试开释以后持有的锁资源。
  2. 如果胜利开释了锁资源,则调用unparkSuccessor()办法去唤醒一个期待锁的线程。

四、总结

到这里ReentrantLock加锁开释锁的过程曾经学习结束,ReentrantLock是基于AQS实现的独占式锁,外部保护了一个FIFO队列实现未获取到锁的线程进行排队工作, ReentrantLock外部有FairSync(偏心锁)和NonfairSync(非偏心锁)两种实现,通过调用lock()办法加锁,调用unlock()办法解锁。

五、本人实现一个可重入的独占锁

通过继承AbstractQueuedSynchronizer 类重写tryAcquire()tryRelease()办法实现自定义的可重入独占锁。

代码如下:

public class SyncLock extends AbstractQueuedSynchronizer {    @Override    protected boolean tryAcquire(int acquires) {        // 获取以后线程        final Thread current = Thread.currentThread();        // 获取以后锁状态        int c = getState();        // 如果锁状态为0, 示意以后锁是闲暇的        if (c == 0) {            // 调用CAS原子操作设置锁状态            if (compareAndSetState(0, acquires)) {                // 如果设置胜利, 将以后线程设置为获取独占锁的线程                setExclusiveOwnerThread(current);                return true;            }        }        // 判断以后线程是不是获取独占锁的线程, 因为可能重入锁        else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {            int nextc = c + acquires;            if (nextc < 0 ) {                throw new Error("Maximum lock count exceeded");            }            // 重入锁实现逻辑, 记录获取锁的次数            setState(nextc);            return true;        }        return false;    }    @Override    protected 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);        }        setState(c);        return free;    }}class AQSTest {    public static void newThread(SyncLock syncLock, String name, int time) {        new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() +                        "开始运行, 筹备获取锁。");                syncLock.acquire(1);                try {                    System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + ", 在run办法获取了锁。");                    lockAgain();                    try {                        Thread.sleep(time);                    } catch (InterruptedException e) {                        e.printStackTrace();                    }                } finally {                    System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+" 在run办法中开释了锁。");                    syncLock.release(1);                }            }            private void lockAgain() {                syncLock.acquire(1);                try {                    System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + ", 在lockAgain办法获取了锁。");                    try {                        Thread.sleep(10);                    } catch (InterruptedException e) {                        e.printStackTrace();                    }                } finally {                    System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+" 在lockAgain办法中开释了锁。");                    syncLock.release(1);                }            }        }, name).start();    }    public static void main(String[] args) {        SyncLock syncLock = new SyncLock();        newThread(syncLock, "t1111", 1000);        newThread(syncLock, "t2222", 1000);        newThread(syncLock, "t3333", 1000);        newThread(syncLock, "t4444", 1000);    }}

下面代码测试后果如下:

线程t1111开始运行, 筹备获取锁。线程t2222开始运行, 筹备获取锁。线程t1111, 在run办法获取了锁。线程t1111, 在lockAgain办法获取了锁。线程t4444开始运行, 筹备获取锁。线程t3333开始运行, 筹备获取锁。线程t1111 在lockAgain办法中开释了锁。线程t1111 在run办法中开释了锁。线程t2222, 在run办法获取了锁。线程t2222, 在lockAgain办法获取了锁。线程t2222 在lockAgain办法中开释了锁。线程t2222 在run办法中开释了锁。线程t4444, 在run办法获取了锁。线程t4444, 在lockAgain办法获取了锁。线程t4444 在lockAgain办法中开释了锁。线程t4444 在run办法中开释了锁。线程t3333, 在run办法获取了锁。线程t3333, 在lockAgain办法获取了锁。线程t3333 在lockAgain办法中开释了锁。线程t3333 在run办法中开释了锁。

六、ReentrentLock和synchronized的比拟

相同点:
  • 都是加锁形式同步
  • 都是重入锁。
  • 都是通过阻塞的形式实现同步。
不同点
  • 原始形成:synchronized是java语言的关键字,是原生语法层面的互斥,由JVM实现,而ReentrentLock是JDK1.5之后提供的API层面的互斥锁。
  • 实现:synchronized是通过JVM实现加锁解锁,而ReentrentLock是API层面的加锁解锁,须要手动解锁。
  • 代码编写:synchronized不须要手动开释锁,润饰办法或者代码块,而ReentrentLock必须手动开释锁,如果没有开释锁可能造成死锁景象。须要lock()unlock()办法配合try/finally语句块实现。
  • 灵活性:synchronized只能用于润饰办法或者代码块,灵活性低,而ReentrentLock是办法调用能够跨办法,灵活性高。
  • 是否期待可中断:synchronized不可中断,除非抛出异样,而ReentrentLock是能够中断的,如果持有锁的线程长期不开释锁,正在期待的线程能够抉择放弃期待,通过设置超时工夫办法。
  • 是否偏心锁:synchronized是不偏心锁,而ReentrentLock是可偏心锁也可不偏心锁。
  • 实现原理:synchronized是通过编译,会在同步代码块前后别离生成monitorentermonitorexit两个指令实现同步,在执行monitorenter的指令时会尝试获取锁,获取锁胜利会通过计数器+1,执行结束之后会执行monitorexit执行计数器-1,当计数器为0时开释锁,如果获取锁失败就会进入阻塞状态,而ReentrentLock是通过CAS + CLH队列实现,通过CAS原子性操作实现对锁状态state的批改,通过CLH队列实现对未获取到锁的线程进行排队工作。