ReentrantLock 掌握非公平锁的源码分析要点

2023-09-27 22:45:02

Java 并发编程中，ReentrantLock 是一个常用的锁，它允许同一个线程多次获得同一把锁，从而实现对共享资源的独占访问。ReentrantLock 提供了公平锁和非公平锁两种模式，其中非公平锁是一种更为常见的锁类型，它允许线程以先到先得的方式争抢锁，而不会考虑线程的优先级或等待时间。

本文将深入分析 ReentrantLock 非公平锁的源码，带你了解其加锁过程和相关细节，帮助你更深入地掌握 Java 并发编程的知识。

1. 非公平锁与公平锁的区别

在介绍 ReentrantLock 非公平锁之前，我们先来了解一下非公平锁与公平锁的区别。

非公平锁： 非公平锁是一种允许线程以先到先得的方式争抢锁的锁类型。当一个线程请求锁时，它会立即尝试获取锁，而不会考虑其他正在等待锁的线程。如果该线程成功获取锁，则其他等待锁的线程需要继续等待，直到该线程释放锁。
公平锁： 公平锁是一种允许线程以等待时间最长的线程优先获取锁的锁类型。当一个线程请求锁时，它会先加入到一个等待队列中，然后根据等待时间最长的线程优先获取锁。如果该线程成功获取锁，则其他等待锁的线程需要继续等待，直到该线程释放锁。

ReentrantLock 的非公平锁实现位于 java.util.concurrent.locks.ReentrantLock 类中。该类提供了以下几个重要的方法：

lock()： 尝试获取锁。如果锁已被其他线程持有，则当前线程将被阻塞，直到锁被释放。
unlock()： 释放锁。只有持有锁的线程才能调用此方法。
tryLock()： 尝试获取锁，但不会阻塞当前线程。如果锁已被其他线程持有，则该方法将立即返回 false。
tryLock(long, TimeUnit)： 尝试获取锁，但会在指定的时间内阻塞当前线程。如果在指定的时间内无法获取锁，则该方法将返回 false。

当一个线程调用 lock() 方法时，ReentrantLock 非公平锁的加锁过程大致如下：

在分析 ReentrantLock 非公平锁源码时，你需要关注以下几个要点：

锁的状态： ReentrantLock 非公平锁的状态由 state 字段表示。该字段是一个整型值，它可以是以下几个值之一：
- 0：锁是空闲的。
- 1：锁已被一个线程持有。
- 2：锁已被两个或多个线程持有。
等待队列： ReentrantLock 非公平锁的等待队列由 waiters 字段表示。该字段是一个链表，它存储着正在等待锁的线程。
锁的持有者： ReentrantLock 非公平锁的持有者由 owner 字段表示。该字段存储着持有锁的线程。