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1.鎖

java中,加鎖的方式

1. synchronized，這個(gè)是 java 底層實(shí)現(xiàn)的,也就是 C 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的。
2. . lock，這個(gè)是 java.util.concurrent 包下面的，是 java語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的。

2.ReentrantLock

ReentrantLock 是 Lock 的一種實(shí)現(xiàn)，是一種可重入的公平或非公平鎖。默認(rèn)是非公平鎖。

2.1 Lock的創(chuàng)建

首先看下鎖的創(chuàng)建和使用代碼：

//創(chuàng)建鎖 
Lock lock  = new ReentrantLock(); 
//加鎖 
lock.lock(); 
//釋放鎖 
lock.unlock(); 

然后看下創(chuàng)建的是 ReentrantLock 的構(gòu)造函數(shù)：

public ReentrantLock() { 
    sync = new NonfairSync(); 
} 

NonfairSync 就是非公平鎖。所以 ReentrantLock 默認(rèn)是非公平鎖的實(shí)現(xiàn)

2.2 lock()

加鎖的邏輯就比較復(fù)雜了，因?yàn)榇嬖诰€程競(jìng)爭(zhēng)。所以有兩種情況，一種是競(jìng)爭(zhēng)到鎖的處理，一種是沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)到鎖的處理。

首先我們還是來(lái)看下 lock() 方法，因?yàn)樽罱K是非公平的實(shí)現(xiàn)，所以直接看 NonfairSync 里面的 lock 方法。

final void lock() { 
    if (compareAndSetState(0, 1)) 
        setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread()); 
    else 
        acquire(1); 
} 

2.3 沒(méi)有獲取到鎖的邏輯 acquire()

直接上代碼：

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

還是3個(gè)方法，阿粉一個(gè)一個(gè)的說(shuō)。

tryAcquire(arg) ，還是先看代碼在分析。

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; 
} 

a. 獲取 state ，如果等于0，說(shuō)明之前獲得鎖的線程已經(jīng)釋放了，那么這個(gè)線程就會(huì)再次去競(jìng)爭(zhēng)鎖，這就是非公平鎖的體現(xiàn)，如果是公平鎖，是沒(méi)有這個(gè)判斷的。

b. 如果前一個(gè)獲得鎖的線程沒(méi)有釋放鎖，那么就判斷是否是同一個(gè)線程，是的話就會(huì)將 state 加 1。這個(gè)就是重入鎖的體現(xiàn)。

c. 如果都不滿足,那么返回 false。

acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg)) ,再次獲取鎖沒(méi)有成功,并且又不是可重入鎖,那么就存入一個(gè)阻塞隊(duì)列里面。里面還有一點(diǎn)邏輯，就不展開了，有興趣可以自己看下。

selfInterrupt(); 這個(gè)是當(dāng)前線程的中斷標(biāo)志，作用就是在線程在阻塞的是否，客戶端通過(guò)調(diào)用了中斷線程的方法 interrupt()，那么該線程被喚醒的時(shí)候，就會(huì)有響應(yīng)的處理。具體要看這個(gè)線程 run 方法里面的代碼邏輯。

2.4 unlock()

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); 
    } 
    setState(c); 
    return free; 
} 

state - 1,如果大于0，說(shuō)明釋放的是重入鎖，只需要修改 state 就行了

如果等于0，說(shuō)明要釋放鎖，釋放鎖首先需要把獨(dú)占線程設(shè)置為null，再把state設(shè)置為0。

3 總結(jié)

Lock 鎖的實(shí)現(xiàn)：

互斥性：需要一個(gè)狀態(tài)來(lái)判斷是否競(jìng)爭(zhēng)到鎖：state 并且需要用 volatile修飾，保證線程之間的可見性。

可重入性：Thread exclusiveOwnerThread 這個(gè)成員變量來(lái)記錄當(dāng)前獲得鎖的線程。

公平或非公平：默認(rèn)非公平，NonfairSync。

沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)到鎖的線程怎么辦?放到隊(duì)列中。

沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)到鎖的線程怎么釋放CPU?park：阻塞線程釋放CPU資源，這個(gè)操作在 acquireQueued()，阿粉沒(méi)沒(méi)有講這個(gè)。

最后來(lái)張流程圖：