多线程学习--关于ReentrantLock源码详细解读

对于源码的阅读，有几点总结：

1.跑不通的源码，不读；

2.解决问题为目的；

3.总体把握，先不扣细节；

4.抓住一条线，往下阅读

话不多说，简单demo断点调试，JDK版本为1.8

public class TestReentrantLock {

    private static volatile int i = 0;

    public static void main(String[] args) {
        ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
        lock.lock();    //在此打断点
        i++;
        lock.unlock();
    }
}

首先，关于重要方法的类的继承关系图如下

整体方法调用流程如下图

由lock.lock()方法进入到ReentrantLock类中，得到lock()方法的实现其实是调用了sync.lock();此方法是由Sync的子类NonfairSync实现的。源码如下

final void lock() {
   if (compareAndSetState(0, 1))
        //如果抢到锁，设置为私有
       setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
   else
        //没抢到锁，进入等待队列
       acquire(1);
}

通过CAS来获取锁，如果抢到锁，就设为私有，由此可见ReentrantLock是排他锁；

如果没抢到，则进入等待队列；我们来继续看看acquire()方法，源码如下

//tryAcquire(arg)：
//acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg)
//addWaiter()
//没抢到锁，并且加入到等待队列的尾部
if (!tryAcquire(arg) &&acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))
     selfInterrupt();

其中条件中有三个方法，依次为tryAcquire()、acquireQueued()和addWaiter()；

1.先看tryAcquire()方法，见名知意尝试获得，尝试去获得锁。它是通过ReentrantLock类中的内部类NofairSync实现的；调用了nonfairTryAcquire()方法；源码如下

        final boolean nonfairTryAcquire(int acquires) {
            final Thread current = Thread.currentThread();
            int c = getState();
            if (c == 0) { //如果没加锁
                if (compareAndSetState(0, acquires)) {
                    setExclusiveOwnerThread(current);  //抢到锁，设置私有
                    return true;
                }
            }
            //有锁，是自己线程的，重入，c+acquires
            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;
        }

由源码可知，如果是第一次获得锁，那就设为私有；如果此线程已经抢到锁，那么就将state状态修改，c+acquires，即+1，由此可见ReentrantLock是可重入锁

2.再看addWaiter()方法，关键，源码如下

    private Node addWaiter(Node mode) {
        //node为当前线程
        Node node = new Node(Thread.currentThread(), mode);
        Node pred = tail;
        if (pred != null) {
            node.prev = pred;
            if (compareAndSetTail(pred, node)) {
                pred.next = node;
                return node;
            }
        }
        enq(node);
        return node;
    }

prev：代表前一个节点

next：代表后一个节点

tail：代表尾部节点

由if (!tryAcquire(arg) &&acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))理解，如果!tryAcquire(arg)为true，即没获取到锁，那么将进入等待队列。

addWaiter()即将此节点加入到等待队列的尾部；node为当前节点，将原队列的尾部节点赋值给pred节点，如果不为空，则将node节点的前一个节点指向pred(即原队列的尾部节点)

然后进行CAS进行设置，如果没有其他节点加入进来，那么此节点加入成功，pred(即原尾部节点)的下一个节点指向node，即将node加入到了原队列的尾部

3.acquireQueued()方法，获得等待队列；源码如下

    final boolean acquireQueued(final Node node, int arg) {
        boolean failed = true;
        try {
            boolean interrupted = false;
            for (;;) {
                final Node p = node.predecessor();  //node的前任节点
                if (p == head && tryAcquire(arg)) {  //前任节点是头节点，并且得到锁
                    setHead(node);                              //将node设置为头节点
                    p.next = null; // help GC
                    failed = false;
                    return interrupted;
                }
                if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&
                    parkAndCheckInterrupt())
                    interrupted = true;
            }
        } finally {
            if (failed)
                cancelAcquire(node);
        }
    }

shouldParkAfterFailedAcquire()方法源码如下：

    private static boolean shouldParkAfterFailedAcquire(Node pred, Node node) {
        int ws = pred.waitStatus;
        if (ws == Node.SIGNAL)
            return true;
        if (ws > 0) {
            do {
                node.prev = pred = pred.prev;
            } while (pred.waitStatus > 0);
            pred.next = node;
        } else {
            compareAndSetWaitStatus(pred, ws, Node.SIGNAL);
        }
        return false;
    }

parkAndCheckInterrupt()方法源码如下：

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

关于ReentrantLock源码的简单理解，希望各路大神多多指点。

本文地址：https://blog.csdn.net/mrcool2012/article/details/109851063