剖析公平锁与非公平锁：ReentranLock 源码解读

前言
在并发编程的世界中，锁扮演着至关重要的角色，保障着多线程访问共享资源的安全性。其中，公平锁和非公平锁是两种常见的锁机制，它们在特性和适用场景上存在着显著差异。本文将通过剖析 ReentranLock 源码，深入理解这两类锁的运作原理。

ReentranLock 简介

ReentranLock 是 Java 并发库中提供的一种可重入锁，它支持公平锁和非公平锁两种模式。可重入是指同一线程可以多次获取同一把锁。

公平锁
公平锁是一种遵循先进先出的原则，即线程获取锁的顺序与它们申请锁的顺序相同。这意味着，即使一个线程处于等待状态，也不会被一个后来申请锁的线程抢占。公平锁保证了线程获取锁的公平性，避免了饥饿现象的发生。

非公平锁
非公平锁不遵循先进先出的原则，后申请锁的线程有可能抢占先申请锁的线程。这提高了线程获取锁的效率，但同时也可能导致饥饿现象的发生。

源码剖析

###公平锁的实现
ReentranLock 的公平锁模式通过 FairSync 类实现。该类使用了一个等待队列来管理申请锁的线程。当一个线程申请锁时，如果锁已被其他线程持有，则该线程会被加入到等待队列的尾部。当锁释放后，等待队列中的第一个线程将获得锁。

private static class FairSync extends Sync {
    final ReentrantLock owner;
    private Thread firstWaiter;
    private int firstWaiterHoldedCount;
}

###非公平锁的实现
ReentranLock 的非公平锁模式通过 NonfairSync 类实现。与公平锁不同，非公平锁不使用等待队列。当一个线程申请锁时，如果锁已被其他线程持有，则该线程将直接挂起。当锁释放后，任意一个等待的线程都有机会获取锁。

private static class NonfairSync extends Sync {
    private static final long serialVersionUID = 7313932542150178844L;
}

适用场景

公平锁和非公平锁在不同的场景下有各自的适用性。

• 公平锁： 适用于需要保证线程获取锁公平性的场景，例如：数据库更新、资源分配等。
• 非公平锁： 适用于需要提高线程获取锁效率的场景，例如：读写锁的写锁、高并发场景等。

总结

公平锁和非公平锁是两种不同的锁机制，它们在特性和适用场景上存在着差异。通过剖析 ReentranLock 源码，我们深入理解了这两类锁的实现原理。在实际应用中，应根据具体场景选择合适的锁机制，以保障多线程编程的正确性和效率。