1.ReetrantLock:单线程下的加锁过程

一个简单的demo

首先通过一个Demo来展示在单线程模式下ReetrantLock加锁和释放锁的过程

//Demo
private static ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

public static void main(String[] args) {
    lock.lock();
    lock.lock();
    System.out.println("Hello World");
    lock.unlock();
    lock.unlock();
}

通过例子+运行时候的断点，我们开始学习源码。

Lock

//ReentrantLock.java
public ReentrantLock() {
    sync = new NonfairSync();
}

首先是实例化一个ReentrantLock实例，然后可以跟着断点看看实例化具体流程。

NonfairSync->abstract Sync- abstract >AbstractQueuedSynchronizer

NonfairSync->abstract Sync

默认情况下ReentrantLock是使用非公平锁方式，也是就是默认使用NonfairSync这个类来做具体实例化工作。

实例化完后准备获取锁了，具体代码流程如下。

//NonfairSync.java
final void lock() {
if (compareAndSetState(0, 1))
    setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
else
    acquire(1);
}

【3-4】由于是刚启动，第一次调用lock方法，所以在调用compareAndSetState直接加锁成功。state变为1，并且通过setExclusiveOwnerThread将当前线程设置为已经拥有锁的线程。业务代码第一次调用lock.lock()加锁就成功了，结束第一次调用。
【6】然后紧接着在业务代码第二次调用lock.lock()，由于前一次线程加锁成功，所以此时的CAS方法会失败，断点会走到acquire(1);,具体实现方法是在NonfairSync#tryAcquire->Sync#nonfairTryAcquire

//ReentrantLock.java
final boolean nonfairTryAcquire(int acquires) {
    final Thread current = Thread.currentThread();
    int c = getState();
    if (c == 0) {
        if (compareAndSetState(0, acquires)) {
            setExclusiveOwnerThread(current);
            return true;
        }
    }
    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;
}

【3-4】获取当前线程已经线程状态，当前线程已经加锁了，所以state肯定不是0
【11-16】判断当前线程是不是已经获取到锁了，如果是已经获取到锁，则对state进行累加，所以ReetrantLock对于同一个线程获多次在内部是通过累加来进行记录的。

unLock

加锁结束后继续跟进代码到释放这一快。

//AbstractQueuedSynchronizer.java
public final boolean release(int arg) {
    if (tryRelease(arg)) {
        Node h = head;
        if (h != null && h.waitStatus != 0)
            unparkSuccessor(h);
        return true;
    }
    return false;
}

【3】主要是是对state做减发操作，默认传过来的release是1，如果减到state等于0则会将当前线程的锁释放掉。如果没有减完则继续保存state状态。

  //ReentrantLock.java
  protected final boolean tryRelease(int releases) {
      int c = getState() - releases;
      if (Thread.currentThread() != getExclusiveOwnerThread())
          throw new IllegalMonitorStateException();
      boolean free = false;
      if (c == 0) {
          free = true;
          setExclusiveOwnerThread(null);
      }
      setState(c);
      return free;
  }

【4-7】在单线程的模式下。head一直是为空的，所以unparkSuccessor方法是进不去的。后面再分析。

1.ReetrantLock:单线程下的加锁过程

一个简单的demo

Lock

unLock

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