ReentrantLock源码简析
概念
ReentrantLock,可重入锁。在多线程中,可以通过加锁保证线程安全。
加锁和解锁
- 加锁:
public void lock() {
sync.lock();
}
- 解锁
public void unlock() {
sync.release(1);
}
内部类Sync继承AQS(AbstractQueuedSynchronizer),因此可以维护状态变量state,通过acquire()获取state、release()释放state。后文会涉及。
构造方法
- 无参构造方法
默认使用非公平锁。
/**
* Creates an instance of {@code ReentrantLock}.
* This is equivalent to using {@code ReentrantLock(false)}.
*/
public ReentrantLock() {
sync = new NonfairSync();
}
- 有参构造方法
根据参数判断是否公平锁。
/**
* Creates an instance of {@code ReentrantLock} with the
* given fairness policy.
*
* @param fair {@code true} if this lock should use a fair ordering policy
*/
public ReentrantLock(boolean fair) {
sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();
}
Sync类
Sync类是一个继承AQS的内部静态抽象类。
Sync继承AQS,因此也可以维护状态变量state,通过acquire()获取state、release()释放state。
公平锁FairSync和非公平锁NonfairSync,都继承Sync类,并且重写了Sync类中的抽象方法Lock()。
其中的nonfairTryAcquire()方法,是ReentrantLock最核心的实现。
如果状态变量state为0,说明目前还没有其他线程加锁,当前线程可以进行加锁,通过CAS将状态变量state加1。
并且当前线程会获得锁。
如果状态变量state不为0,且获取锁的是当前线程,则将state加1。
/**
* Base of synchronization control for this lock. Subclassed
* into fair and nonfair versions below. Uses AQS state to
* represent the number of holds on the lock.
*/
abstract static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {
private static final long serialVersionUID = -5179523762034025860L;
/**
* Performs {@link Lock#lock}. The main reason for subclassing
* is to allow fast path for nonfair version.
*/
abstract void lock();
/**
* Performs non-fair tryLock. tryAcquire is implemented in
* subclasses, but both need nonfair try for trylock method.
*/
final boolean nonfairTryAcquire(int acquires) {
final Thread current = Thread.currentThread();
int c = getState();
//如果状态变量state为0,说明目前还没有其他线程加锁,当前线程可以进行加锁,通过CAS将状态变量state加1。
//并且当前线程会获得锁。
if (c == 0) {
if (compareAndSetState(0, acquires)) {
setExclusiveOwnerThread(current);
return true;
}
}
//如果状态变量state不为0,且获取锁的是当前线程,则将state加1。
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;
}
//释放state
protected final boolean tryRelease(int releases) {
int c = getState() - releases;
if (Thread.currentThread() != getExclusiveOwnerThread())
throw new IllegalMonitorStateException();
boolean free = false;
//如果state为0,则说明已经释放锁,当前没有线程获得锁。
if (c == 0) {
free = true;
setExclusiveOwnerThread(null);
}
setState(c);
return free;
}
protected final boolean isHeldExclusively() {
// While we must in general read state before owner,
// we don't need to do so to check if current thread is owner
return getExclusiveOwnerThread() == Thread.currentThread();
}
final ConditionObject newCondition() {
return new ConditionObject();
}
// Methods relayed from outer class
final Thread getOwner() {
return getState() == 0 ? null : getExclusiveOwnerThread();
}
final int getHoldCount() {
return isHeldExclusively() ? getState() : 0;
}
final boolean isLocked() {
return getState() != 0;
}
/**
* Reconstitutes the instance from a stream (that is, deserializes it).
*/
private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)
throws java.io.IOException, ClassNotFoundException {
s.defaultReadObject();
setState(0); // reset to unlocked state
}
}
非公平锁和公平锁
非公平锁和公平锁,都重写了tryAcquire()。而acquire()是AQS中的方法。
- 非公平锁:
非公平锁的调用过程: lock()---> acquire(1) ---> tryAcquire(1) ---> nonfairTryAcquire(1)
/**
* Sync object for non-fair locks
*/
static final 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))
setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
else
acquire(1);
}
protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
return nonfairTryAcquire(acquires);
}
}
- 公平锁:
主要流程:lock()--->acquire(1)--->tryAcquire(1)---> hasQueuedPredecessors()
公平锁和非公平锁的主要区别是:
公平锁,会去判断“当前线程”是不是AQS的线程等待队列(CLH队列)中的第一个线程,并对state进行CAS操作。
这个区别在hasQueuedPredecessors()方法中体现。
/**
* Sync object for fair locks
*/
static final class FairSync extends Sync {
private static final long serialVersionUID = -3000897897090466540L;
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();
//如果当前状态变量为0(也就是没有线程获取到锁)
if (c == 0) {
//判断“当前线程”是不是AQS的线程等待队列(CLH队列)中的第一个线程,并对state进行CAS操作。
if (!hasQueuedPredecessors() &&
compareAndSetState(0, acquires)) {
//设置当前线程获取锁
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和Synchronized的区别
- Synchronized是基于监视锁monitor实现的,当monitor为0时,线程能够获得锁,此时monitor加1。当有线程进行请求时,判断monitor是否为0,如果不为0,说明锁已经被其他线程拿到了。Synchronized是JVM级别的锁。
而ReentrantLock是基于AQS实现的,AQS是一个抽象队列容器。当有线程发起请求时,如果是公平锁,需要在队列中排除等待。如果是非公平锁,会插队。
- Synchronized可以是方法锁、对象锁。
而ReentrantLock可以在代码中灵活地加锁、解锁。但要注意,必须在finally中进行unlock()。
其他资料
AQS详情见: https://www.cnblogs.com/expiator/p/12052125.html
ReentrantLock源码简析的更多相关文章
- SpringMVC学习(一)——概念、流程图、源码简析
学习资料:开涛的<跟我学SpringMVC.pdf> 众所周知,springMVC是比较常用的web框架,通常整合spring使用.这里抛开spring,单纯的对springMVC做一下总 ...
- Flink源码阅读(一)——Flink on Yarn的Per-job模式源码简析
一.前言 个人感觉学习Flink其实最不应该错过的博文是Flink社区的博文系列,里面的文章是不会让人失望的.强烈安利:https://ververica.cn/developers-resource ...
- django-jwt token校验源码简析
一. jwt token校验源码简析 1.1 前言 之前使用jwt签发了token,里面的头部包含了加密的方式.是否有签名等,而载荷中包含用户名.用户主键.过期时间等信息,最后的签名还使用了摘要算法进 ...
- 0002 - Spring MVC 拦截器源码简析:拦截器加载与执行
1.概述 Spring MVC中的拦截器(Interceptor)类似于Servlet中的过滤器(Filter),它主要用于拦截用户请求并作相应的处理.例如通过拦截器可以进行权限验证.记录请求信息的日 ...
- OpenStack之Glance源码简析
Glance简介 OpenStack镜像服务器是一套虚拟机镜像发现.注册.检索. glance架构图: Glance源码结构: glance/api:主要负责接收响应镜像管理命令的Restful请求, ...
- AFNetworking源码简析
AFNetworking基本是苹果开发中网络请求库的标配,它是一个轻量级的网络库,专门针对iOS和OS X的网络应用设计,具有模块化的架构和丰富的APIs接口,功能强大并且使用简单,深受苹果应用开发人 ...
- ElementUI 源码简析——源码结构篇
ElementUI 作为当前运用的最广的 Vue PC 端组件库,很多 Vue 组件库的架构都是参照 ElementUI 做的.作为一个有梦想的前端(咸鱼),当然需要好好学习一番这套比较成熟的架构. ...
- DRF之APIView源码简析
一. 安装djangorestframework 安装的方式有以下三种,注意,模块就叫djangorestframework. 方式一:pip3 install djangorestframework ...
- spring ioc源码简析
ClassPathXmlApplicationContext 首先我们先从平时启动spring常用的ClassPathXmlApplicationContext开始解析 ApplicationCont ...
随机推荐
- 【mybatis】mybatis一条sql更新两张数据表,mybatis关联更新多张数据表
示例sql: <update id="receipt" parameterType="com.pisen.cloud.luna.ms.security.code.b ...
- JavaScript变量与数据类型
变量 javascript的变量很松散,每个变量初始仅仅用于保存一个占位符而已.定义变量的操作符是 var, var 后面跟着一个标识符--当作变量的名字. 比如: var myname;//定义了一 ...
- 一种优化操作list、数组的多线程解决方案。
这几天接触到了一些操作list的功能,由于list太长,加上每条数据的处理时间,导致性能下降,正好利用学来的多线程知识和网上的资料结合实践一番,写出了一个通用类如下. /** * 操作数组的线程 * ...
- Ipfs基础入门
Ipfs介绍 Ipfs(Inter-Planetary File System!),中文译为星际网络文件系统,是基于默克尔有向无环图(merkle dag)的全球性p2p文件系统. 是一个面向全球的, ...
- 同一个POD中默认共享哪些名称空间
如果通过POD的形式来启动多个容器那么它们的名称空间会是共享的么,所以我这里讨论是在默认情况下同一个POD的不同容器的哪些名称空间是打通的.这里先说一下结论,共享的是UTS.IPC.NET.USER. ...
- 使用Dictionary键值对判断字符串中字符出现次数
介绍Dictionary 使用前需引入命名空间 using System.Collections.Generic Dictionary里面每一个元素都是一个键值对(由两个元素组成:键和值) 键必须是唯 ...
- JavaWeb 分层设计、MVC
M:Model,JavaBean. V:View,JSP. C:Controller,Servlet. Servlet: 接受用户请求,把请求参数封装为一个JavaBean,调用service来处理业 ...
- VS2015秘钥激活
点击软件菜单栏的"帮助",点击"注册产品",点击"使用产品密钥解锁",附送产品密钥: 专业版:HMGNV-WCYXV-X7G9W-YCX63 ...
- Eric6安装问题解决
按照http://eric-ide.python-projects.org/eric-download.html中的说明,执行命令:python install.py 却遇到下面的问题: Compil ...
- 年薪30W测试工程师成长之路,你在哪个阶段?
对任何职业而言,薪资始终都会是众多追求的重要部分.前几年的软件测试行业还是一个风口,随着不断地转行人员以及毕业的大学生疯狂地涌入软件测试行业,目前软件测试行业“缺口”已经基本饱和.当然,我说的是最基础 ...