ReentrantLock 源码解析——探秘加锁过程

当我们使用带参数的构造器生成 ReentrantLock 时，由于传入的是 true，所以会生成一个公平锁的内部类对象。无论是公平锁还是非公平锁都继承了 ReentrantLock 中 Sync 这个静态内部类对象，而这个对象又继承了 AbstractQueuedSynchronizer（以下简称 AQS）。

AQS 是一个抽象的同步器，提供了同步的基本实现，它定义了一个同步状态 state，该状态可以是 0（未锁）或 1（已锁）。当线程试图获取锁时，它会调用 AQS 的 acquire 方法，如果 state 为 0，则将 state 设置为 1，表示锁已被获取；如果 state 为 1，则线程将被阻塞，直到 state 变为 0。

ReentrantLock 在 AQS 的基础上增加了锁的重入特性，即一个线程可以多次获取同一个锁，而不会发生死锁。ReentrantLock 的构造函数会创建一个 Sync 对象，并将该对象作为 ReentrantLock 的同步器。

当线程调用 ReentrantLock 的 lock 方法时，它会调用 Sync 的 acquire 方法来获取锁。如果当前线程已经持有该锁，则直接将 state 增加 1，表示锁的重入次数增加；如果当前线程没有持有该锁，则需要尝试获取锁。

Sync 的 acquire 方法首先会尝试使用 CAS 操作将 state 从 0 设置为 1，如果成功，则表示该线程已获取锁；如果失败，则表示其他线程正在持有该锁，当前线程将被阻塞，直到 state 变为 0。

当线程调用 ReentrantLock 的 unlock 方法时，它会调用 Sync 的 release 方法来释放锁。Sync 的 release 方法会将 state 减 1，如果 state 为 0，则表示锁已被释放，当前线程可以继续执行；如果 state 不为 0，则表示还有其他线程持有该锁，当前线程将继续阻塞，直到 state 变为 0。

ReentrantLock 的公平锁和非公平锁的区别在于，公平锁在获取锁时会按照线程进入等待队列的顺序来获取锁，而非公平锁则没有这个限制，任何线程都有可能获取锁。

ReentrantLock 的独占锁和共享锁的区别在于，独占锁不允许其他线程同时获取该锁，而共享锁允许其他线程同时获取该锁。

ReentrantLock 的同步队列是一个 FIFO（先进先出）队列，它存储了正在等待获取锁的线程。当一个线程调用 ReentrantLock 的 lock 方法时，如果该锁已经被其他线程获取，则当前线程将被添加到同步队列中，并阻塞等待。当该锁被释放时，同步队列中的第一个线程将被唤醒，并获取该锁。

ReentrantLock 的条件队列也是一个 FIFO 队列，它存储了正在等待某个条件的线程。当一个线程调用 ReentrantLock 的 wait 方法时，如果该条件不满足，则当前线程将被添加到条件队列中，并阻塞等待。当该条件满足时，条件队列中的第一个线程将被唤醒，并继续执行。

ReentrantLock 的节点是一个数据结构，它存储了线程、等待状态和前驱节点。当一个线程调用 ReentrantLock 的 lock 方法时，如果该锁已经被其他线程获取，则当前线程将创建一个节点，并将该节点添加到同步队列中。当该锁被释放时，同步队列中的第一个节点将被唤醒，并获取该锁。

ReentrantLock 的状态是一个整数值，它表示该锁的当前状态。ReentrantLock 的状态可以是 0（未锁）、1（已锁）、2（正在等待获取锁）或 3（正在等待某个条件）。

ReentrantLock 的线程是一个 Thread 对象，它表示正在持有该锁的线程。ReentrantLock 的线程可以是 null，表示该锁没有被任何线程持有。

ReentrantLock 的等待队列是一个 FIFO 队列，它存储了正在等待获取锁的线程。ReentrantLock 的等待队列可以使用数组或链表实现。

ReentrantLock 的唤醒线程是一个 Thread 对象，它表示正在唤醒其他线程的线程。ReentrantLock 的唤醒线程可以是 null，表示没有线程正在唤醒其他线程。