Java concurrency之公平锁(二)_动力节点Java学院整理

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：

public 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。

关于aqs, reentrantlock 和 sync的关系如下：

public class reentrantlock implements lock, java.io.serializable {

  private final sync sync;

  abstract static class sync extends abstractqueuedsynchronizer {
    ...
  }

  ...
}

从中，我们发现：sync是reentrantlock.java中的成员对象，而sync是aqs的子类。 

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。
(01) 如果“当前线程”不是“锁的持有者”，则抛出异常。
(02) 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 abstractownablesynchronizer
  implements java.io.serializable {

  // “锁”的持有线程
  private transient thread exclusiveownerthread;

  // 设置“锁的持有线程”为t
  protected 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=0
  if (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。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。