多线程-JUC学习-锁-4.ReentrantLock公平锁-释放锁-源码解析

2024-05-12 15:48

本文主要是介绍多线程-JUC学习-锁-4.ReentrantLock公平锁-释放锁-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!

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释放公平锁(基于JDK1.7.0_40)

1. unlock()

2. release()

3. tryRelease()

4. unparkSuccessor()

总结


释放公平锁(基于JDK1.7.0_40)

1. unlock()

unlock()在ReentrantLock.java中实现的,源码如下

ublic void unlock() {sync.release(1);
}

说明
unlock()是解锁函数,它是通过AQS的release()函数来实现的。
在这里,“1”的含义和“获取锁的函数acquire(1)的含义”一样,它是设置“释放锁的状态”的参数。由于“公平锁”是可重入的,所以对于同一个线程,每释放锁一次,锁的状态-1。

2. release()

release()在AQS中实现的,源码如下:

public final boolean release(int arg) {if (tryRelease(arg)) {Node h = head;if (h != null && h.waitStatus != 0)unparkSuccessor(h);return true;}return false;
}

说明
release()会先调用tryRelease()来尝试释放当前线程锁持有的锁。成功的话,则唤醒后继等待线程,并返回true。否则,直接返回false

3. tryRelease()

tryRelease()在ReentrantLock.java的Sync类中实现,源码如下:

protected final boolean tryRelease(int releases) {// c是本次释放锁之后的状态int c = getState() - releases;// 如果“当前线程”不是“锁的持有者”,则抛出异常!if (Thread.currentThread() != getExclusiveOwnerThread())throw new IllegalMonitorStateException();boolean free = false;// 如果“锁”已经被当前线程彻底释放,则设置“锁”的持有者为null,即锁是可获取状态。if (c == 0) {free = true;setExclusiveOwnerThread(null);}// 设置当前线程的锁的状态。setState(c);return free;
}

说明
tryRelease()的作用是尝试释放锁。

  • 如果“当前线程”不是“锁的持有者”,则抛出异常。
  • 如果“当前线程”在本次释放锁操作之后,对锁的拥有状态是0(即,当前线程彻底释放该“锁”),则设置“锁”的持有者为null,即锁是可获取状态。同时,更新当前线程的锁的状态为0。

getState(), setState()在前一章已经介绍过,这里不再说明。
getExclusiveOwnerThread(), setExclusiveOwnerThread()在AQS的父类AbstractOwnableSynchronizer.java中定义,源码如下:

public abstract class AbstractOwnableSynchronizerimplements java.io.Serializable {// “锁”的持有线程private transient Thread exclusiveOwnerThread;// 设置“锁的持有线程”为tprotected final void setExclusiveOwnerThread(Thread t) {exclusiveOwnerThread = t;}// 获取“锁的持有线程”protected final Thread getExclusiveOwnerThread() {return exclusiveOwnerThread;}...
}

4. unparkSuccessor()

在release()中“当前线程”释放锁成功的话,会唤醒当前线程的后继线程。
根据CLH队列的FIFO规则,“当前线程”(即已经获取锁的线程)肯定是head;如果CLH队列非空的话,则唤醒锁的下一个等待线程。
下面看看unparkSuccessor()的源码,它在AQS中实现

private void unparkSuccessor(Node node) {// 获取当前线程的状态int ws = node.waitStatus;// 如果状态<0,则设置状态=0if (ws < 0)compareAndSetWaitStatus(node, ws, 0);//获取当前节点的“有效的后继节点”,无效的话,则通过for循环进行获取。// 这里的有效,是指“后继节点对应的线程状态<=0”Node s = node.next;if (s == null || s.waitStatus > 0) {s = null;for (Node t = tail; t != null && t != node; t = t.prev)if (t.waitStatus <= 0)s = t;}// 唤醒“后继节点对应的线程”if (s != null)LockSupport.unpark(s.thread);
}

说明
unparkSuccessor()的作用是“唤醒当前线程的后继线程”。后继线程被唤醒之后,就可以获取该锁并恢复运行了。
关于node.waitStatus的说明,请参考“上一章关于Node类的介绍”。

总结

“释放锁”的过程相对“获取锁”的过程比较简单。释放锁时,主要进行的操作,是更新当前线程对应的锁的状态。如果当前线程对锁已经彻底释放,则设置“锁”的持有线程为null,设置当前线程的状态为空,然后唤醒后继线程。

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