ReentrantLock acquire方法源码解析

2024-01-29 02:48

本文主要是介绍ReentrantLock acquire方法源码解析,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

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

acquire方法首先判断获取锁是否成功,也就是tryAcquire方法的作用,以NonfairSync类中方法为例,下面是它的源码

        final boolean nonfairTryAcquire(int acquires) {//获取当前线程final Thread current = Thread.currentThread();//获取当前state的值,该值用来标识锁的情况,0表示未有线程持有,>0表示锁重入的次数int c = getState();(1)if (c == 0) {(2)if (compareAndSetState(0, acquires)) {setExclusiveOwnerThread(current);return true;}}(3)else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {int nextc = c + acquires;if (nextc < 0) // overflowthrow new Error("Maximum lock count exceeded");setState(nextc);return true;}return false;}

(1)如果state的值为0,也就是锁还未有线程获取的情况;

(2)尝试获取锁,CAS操作将state由0置为1,如果成功,就将exclusiveOwnerThread属性置为当前线程,该属性用来标识哪个线程获取了锁;

(3)如果c不等于0,也就是有线程获取了锁,判断获取锁的线程是不是当前线程,如果是,就将重入state的次数加1,中间的if是溢出判断;

如果已经有线程获取锁或是在争抢锁时失败,就返回false;

在未获取到锁的情况下,会执行判断逻辑的后半部分acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg)

首先来看addWaiter方法,该方法的作用是在AQS队列中增加一个当前线程的等待节点,下面是它的源码:

    private Node addWaiter(Node mode) {(1)Node node = new Node(Thread.currentThread(), mode);//获取AQS队列的尾节点Node pred = tail;//判断尾节点是否为nullif (pred != null) {(2)node.prev = pred;if (compareAndSetTail(pred, node)) {pred.next = node;return node;}}(3)enq(node);return node;}

(1)创建一个Node节点,其中节点中thread属性是当前线程,mode是null值,也就是下一个等待节点为null

        Node(Thread thread, Node mode) {     // Used by addWaiterthis.nextWaiter = mode;this.thread = thread;}

(2)如果尾节点不为null,将新节点的prev指向尾节点,并CAS操作将新节点置为尾节点,如果成功就设置尾节点的next节点为新节点,AQS队列是一个双向队列,并返回新节点。

(3)如果尾节点为null或在CAS置尾节点失败的情况下,执行enq方法

    private Node enq(final Node node) {for (;;) {Node t = tail;if (t == null) { // Must initializeif (compareAndSetHead(new Node()))tail = head;} else {node.prev = t;if (compareAndSetTail(t, node)) {t.next = node;return t;}}}}

首先,如果tail为null,也就是AQS队列还未null的情况下,创建一个新节点,并CAS将其置为头节点,然后tail和head指向同一个节点,为什么这里需要CAS呢?因为,有可能出现两个线程同时在addWaiter中判断tail为null,然后都执行enq方法。

在初始化AQS队列后,还没有结束,for是一个死循环,等待的新节点还没有添加到AQS队列中,else就是添加节点的逻辑;

总的来讲,addWaiter的逻辑就是添加等待节点到AQS队列,如果队列还不存在,就创建一个哨兵节点,同时tail和head都指向它。

在添加完节点后。会执行acquireQueued方法,该方法比较复杂,下面重点来分析

    final boolean acquireQueued(final Node node, int arg) {//用来标识是否需要取消获取锁boolean failed = true;try {//标记当前线程是否需要中断boolean interrupted = false;for (;;) {(1)final Node p = node.predecessor();(2)if (p == head && tryAcquire(arg)) {setHead(node);p.next = null; // help GCfailed = false;return interrupted;}(3)if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&parkAndCheckInterrupt())interrupted = true;}} finally {if (failed)cancelAcquire(node);}}

(1)获取node节点的前一个节点,赋值给p。

(2)如果p是head节点,就再次尝试获取锁,这里再次尝试获取锁的原因是如果有线程在前一次获取锁和这一次获取锁之间释放了锁,那么这里就有可能获取成功;

如果node节点的前一个节点是head节点,并且成功获取到了锁,就设置node节点为head,删除本来的头节点,并设置取消获取锁的标记为false,返回中断标记。

(3)如果node不是AQS中的第一个等待节点,或者获取锁失败,就执行shouldParkAfterFailedAcquire方法

    private static boolean shouldParkAfterFailedAcquire(Node pred, Node node) {int ws = pred.waitStatus;if (ws == Node.SIGNAL)/** This node has already set status asking a release* to signal it, so it can safely park.*/return true;if (ws > 0) {/** Predecessor was cancelled. Skip over predecessors and* indicate retry.*/do {node.prev = pred = pred.prev;} while (pred.waitStatus > 0);pred.next = node;} else {/** waitStatus must be 0 or PROPAGATE.  Indicate that we* need a signal, but don't park yet.  Caller will need to* retry to make sure it cannot acquire before parking.*/compareAndSetWaitStatus(pred, ws, Node.SIGNAL);}return false;}

创建节点的waitStatus都是0,所以一般在第一次执行该方法时,会设置pred的waitStatus为-1,返回false,在下一次进入该方法时,会返回true;

parkAndCheckInterrupt方法会在shouldParkAfterFailedAcquire返回true后执行,它会将线程阻塞挂起,并清除中断标记

    private final boolean parkAndCheckInterrupt() {LockSupport.park(this);return Thread.interrupted();}

如果线程本身是中断的,那会执行interrupted = true,并在selfInterrupt()再次中断。

所以总结一下,只有AQS队列中的第一个等待节点会被唤醒执行,其他节点会进入阻塞状态直到轮到自己成会AQS队列的第一个节点(哨兵节点后的第一个节点)。

 

总结

acquire方法,会尝试获取锁,如果获取锁失败,就创建一个该线程的等待节点插入到AQS队列的尾部,并阻塞当前线程,locl.relase会unparkAQS队列中的第一个非哨兵节点,线程被唤醒后就会尝试再次获取锁,如果还是没有获取到就再次park阻塞,如果获取到了,就返回中断位并是否再次中断当前线程。

 

这篇关于ReentrantLock acquire方法源码解析的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/655530

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