Java并发编程(十一):ReentrantLock-NonfairSync源码逐行深度分析(下)

Java并发编程(十一):ReentrantLock-NonfairSync源码逐行深度分析(下)

前言

  前面ReentrantLock-NonfairSync源码逐行深度分析(上)ReentrantLock-NonfairSync源码逐行深度分析(中)两文从源码层面深度分析了NonfairSync的逻辑,有了前面的基础,我们就算是向AQS迈出了第一步,本文针对前面两篇文章做一个系统总结,后面就继续分析依赖AQS的其它工具类。

ReentrantLock关键点

  • AQS是抽象类AbstractQueuedSynchronizer的缩写,ReentrantLock中定义了静态内部类Sync继承自AQS,并且分别有静态内部类:公平锁FairSync和非公平锁NonfairSync继承自Sync
  • 通过CAS修改state值完成加锁操作
  • 通过exclusiveOwnerThread字段保存持锁线程,依赖它完成锁重入判断
  • 使用双向链表结构的CLH队列作为存储阻塞线程的数据结构,链表节点类型为Node,Node是AQS的静态内部类,包装了thread
  • AQS有两个Node类型的字段head和tail,分别表示CLH的头节点和尾节点
  • CLH的头节点是一个空的Node对象,而不是一个真实代表了thread的Node
  • 竞争锁失败的线程通过死循环(自旋)+CAS的方式保证必须入队成功(总是从尾部插入)
  • 节点在阻塞之前会先将前驱节点的waitStatus修改为SIGNAL(-1)
  • 阻塞线程的唤醒操作(unpark)由释放锁的线程执行,会唤醒head节点的next节点,当然前提是head.waitStatus!=0
  • 唤醒分为unpark唤醒和中断唤醒(暂时不考虑超时)
  • 唤醒线程之前会将head节点的waitStatus重置为初始值0
  • 如果需要唤醒的节点无效,那么从CLH队列的末尾往前寻找最靠近队头的有效节点唤醒
  • 如果阻塞线程是被中断唤醒的,在lock()方法中会将中断状态存下来,继续尝试竞争锁,最终通过自我中断重新打上中断标记以传递给外层调用者;lockInterruptibly()方法会抛出中断异常,在finally代码块中会移除被中断的节点,同时还可能唤醒后驱节点
  • CLH队列中一个节点的阻塞和唤醒行为由其前驱节点的waitStatus字段控制
  • 代码中使用了大量的CAS和失败补偿保证并发安全
  • 等等~

总结

  AQS中的代码虽然并不算多,但是基本都是和多线程并发有关,所以图很难画的比较直观明了,只能说尽力而为~以下总结基于非公平锁NonfairSync的实现:
在这里插入图片描述
  这几个类的简单组合关系和我们分析的几个核心参数结构如下:
在这里插入图片描述

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