經過前面的三節，相信你對ReentrantLock底層的AQS原理已經很清楚了，接下來給大家介紹幾個ReentrantLock中的幾個概念：
- 公平，非公平鎖的概念
- ReentrantLock是如何實作非公平和公平的？
- 可重入鎖又是什么東西？
公平鎖 Vs 非公平鎖
公平鎖 Vs 非公平鎖
當你掌握了ReentrantLock加鎖，加鎖失敗入隊，釋放鎖的原理后，其實在ReenrantLock中還需要搞明白幾個概念，比如獨占鎖、共享鎖、可重入鎖，公平鎖和非公平鎖這些都是什么意思，
這一小節，我們先來聊聊公平和非公平鎖，
什么是公平鎖？什么又是非公平鎖呢？這里給大家舉個例子：
相信你肯定有過排隊的經歷，比如你給女朋友排隊買過奶茶，但是你排隊排的好好的，突然當有個老板親戚或者關系戶過來插了一個隊，你是什么感覺？是不是感覺不太公平，但是有的關系戶也很有修養，不會插隊，會老老實實去排隊，這就很公平了， 因為先來后到么，
這其實就是公平和非公平的鎖的意思，你可以想想，還是上面的例子，執行緒2在排隊了，此時執行緒1釋放了鎖，可是突然來了一個執行緒3,也來加鎖，是不是可能在執行緒2出隊的程序中，執行緒3搶到鎖，這就是非公平的，執行緒3插隊了，沒有老老實實排隊，
但是如果執行緒3，老老實實的排隊，進入AQS的佇列中，這樣就是公平鎖，如下圖所示：
ReentrantLock是如何實作非公平和公平的？
ReentrantLock是如何實作非公平和公平的？
具體代碼是怎么做到呢？核心是通過兩個Sync的子類，FairSync和NonfairSync，從名字上看，你就應該知道，這兩個類是公平和非公平AQS的Sync組件意思，
大家可以它們兩個類的找找不同看看：
static final class NonfairSync extends Sync {
private static final long serialVersionUID = 7316153563782823691L;
final void lock() {
? if (compareAndSetState(0, 1))
? setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
? else
? acquire(1);
}
protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
? return nonfairTryAcquire(acquires);
}
}
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;
}
static final class FairSync extends Sync {
private static final long serialVersionUID = -3000897897090466540L;
final void lock() {
? acquire(1);
}
protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
? final Thread current = Thread.currentThread();
? int c = getState();
? if (c == 0) {
? if (!hasQueuedPredecessors() &&
? compareAndSetState(0, acquires)) {
? 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;
}
}
首先是lock方法，區別就是在一個if判斷，非公平的鎖NonfairSync會多了一個判斷，先嘗試來加個鎖，
這個區別是什么意思呢？你可以理解為如果執行緒1釋放了，別人過來加鎖，直接先嘗試插個隊的意思，有可能AQS佇列中的執行緒2還沒被喚醒了，被別人搶走了鎖，讓別的執行緒加鎖成功了，
如何把鎖給釋放掉，另外一個是如果鎖徹底釋放了以后，如何讓佇列中的隊頭的那個執行緒來喚醒嘗試獲取鎖，
而另一個方法，嘗試加鎖，唯一的區別是一個if條件
hasQueuedPredecessors()
這方法從名字就能看出來，判斷下佇列中有沒有有元素，代碼如下:
public final boolean hasQueuedPredecessors() {
Node t = tail; // Read fields in reverse initialization order
Node h = head;
Node s;
return h != t &&
((s = h.next) == null || s.thread != Thread.currentThread());
}
也就是說，在公平鎖的嘗試加鎖的代碼中，有一個限制如果有人排隊，其他執行緒就不能插隊加鎖，所以就算執行緒1釋放鎖，執行緒3過來加鎖，由于lock方法沒有了非公平鎖的if（上來嘗試CAS修改state，加鎖的代碼），執行緒3就只能入隊，如果執行緒3執行到嘗試獲取鎖的代碼時，公平鎖比非公平鎖的代碼多了一個判斷，判斷佇列中是否有等待執行緒，有的話也只能乖乖排隊，如下圖所示：
可重入鎖 Vs 不可重入鎖
可重入鎖 Vs 不可重入鎖
之前提到，ReentrantLock涉及了一些鎖的概念，講過了公平和非公平鎖的概念后，今天我們最后聊一下可重入鎖，
其實這個比較好理解，ReentrantLock通過AQS的state變數巧妙的實作了可重入加鎖，如果是同一個執行緒呼叫了lock方法，加鎖，state會在現有值上加+1，每再次加一次鎖，就是一次可重入，所以就加鎖可重入鎖，也就是說：
同一個執行緒可以使用同一個ReentrantLock進行反復加鎖，
另外，釋放鎖的話，肯定需要釋放所多次，同一個執行緒加鎖了幾次，就需要釋放幾次，需要將state值恢復為0才算真正的釋放鎖，別的執行緒才能獲取到，
由于比較簡單，就不帶大家看原始碼實作了，你可以自己在原始碼中找找，核心還是掌握AQS加鎖釋放鎖的原理最重要，
獨占鎖 VS 共享鎖
獨占鎖 VS 共享鎖
至于獨占和共享鎖的概念之后講解讀寫鎖的時候會提到，這里先簡單的講一下，
所謂獨占鎖，就是只要有一個執行緒加鎖，其他人都得靠邊站，這把鎖屬于某個執行緒獨占，這就是獨占鎖，
默認reentrantLock.lock創建的鎖是什么的呢？非公平的可重入獨占鎖！
共享鎖是什么意思呢？意思就是可以和別的執行緒同時持有一把鎖，比如之后要將的讀寫鎖，執行緒1加了讀鎖，執行緒2還是可以加讀鎖的，它們共享一把鎖，這樣的鎖就是一把共享鎖，
當然讀寫鎖之間是有一些互斥關系的，所以下一節我們就來探索下，如何使用讀寫鎖、讀寫鎖的原理具體是什么、以及讀寫鎖的互斥關系，
小結&思考
小結&思考
其實這一節并沒有什么特別負責復雜的知識，主要帶大家看了 ReentrantLock的重入實作
核心思想就是通過代碼執行順序，CAS操作順序和一個if判斷佇列是否有等待執行緒實作的，
其次就是介紹了幾個概念，可重入鎖、公平、非公平鎖、獨占和共享鎖分別是什么意思，
ReentrantLock的原理其實到這里我們大體就分析完成了，你起碼掌握了 ReentrantLock的基于抽象類封裝3個組件（變數）的操作設計，
之前我們提到的synchronized的底層ObjectMonitor，其實是不是也是用過這個思想設計的，只不過一個是C++封裝的ObjectMonitor物件，一個是Java封裝的ReentrantLock物件，
大家當學完一個技術的原理和或者原始碼，或者做完一個專案后，一定要學會進行思考，思考之后才能更好的應用這個技術、更好的解決問題，
另外有興趣的同學可以去深究下，它使用的CAS底層JVM C++語言如何的實作，為什么用LockSupport.park掛起執行緒，LockSupport的park方法實作等等，，
下一節我們開始研究下ReentrantReadWriteLock的實作原理，我們下一節見！
本文由博客群發一文多發等運營工具平臺 OpenWrite 發布
轉載請註明出處，本文鏈接：https://www.uj5u.com/houduan/401381.html
標籤：Java
上一篇：參與Bean的生命周期