首先看图。
1.lock()跟踪源码
这里对公平锁和非公平锁做了不同实现，由构造方法参数决定是否公平。
public ReentrantLock(boolean fair) {
sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();
}
1.1.非公平锁实现
static final class NonfairSync extends Sync {
private static final long serialVersionUID = 7316153563782823691L;
final void lock() {
if (compareAndSetState(0, 1))
setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
else
acquire(1);
}
protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
return nonfairTryAcquire(acquires);
}
}
代码量很少。首先compareAndSetState(0, 1)通过CAS（期望值0，新值1，内存值stateOffset）
- 如果修改成功，即抢占到锁，
setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());将AQS中的变量exclusiveOwnerThread设置为当前抢占到锁的线程，也就是图中的ThreadA。 - 若没有抢占成功，证明此时锁被占用，执行方法
acquire(1);。
public final void acquire(int arg) {
if (!tryAcquire(arg) &&
acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))
selfInterrupt();
}
这里主要看两个方法tryAcquire(arg)和acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg)。当满足if条件后，会给当前线程标记一个interrupt状态。
1.1.1.tryAcquire(arg)
这个方法又有多个实现。这里看NonfairSync非公平锁。
protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
return nonfairTryAcquire(acquires);
}
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;
}
在这个方法中，还不死心，首先会判断下AQS中的state是否为0，为0也就是说距离上次尝试获取锁到现在准备进入队列（双向链表）中这段时间内，锁已经被释放，可以重新CAS尝试获取锁。
如果当前锁还是被持有状态，就是state!=0，就会判断，当前线程是不是当前持有锁的线程exclusiveOwnerThread，如果是，则state+1，从这里可以看出state表示的是重入次数。
全部不满足，返回false。
1.1.2.acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg)
private Node addWaiter(Node mode) {
Node node = new Node(Thread.currentThread(), mode);
// Try the fast path of enq; backup to full enq on failure
Node pred = tail;
if (pred != null) {
node.prev = pred;
if (compareAndSetTail(pred, node)) {
pred.next = node;
return node;
}
}
enq(node);
return node;
}
tryAcquire(arg)返回false，证明当前线程还是没有获取到锁。那么就要进入队列等待了，首先addWaiter方法，将当前线程封装成一个Node，如果pred不为空，则将当前节点做链表的尾部插入，同时为了防止在此期间前序节点已经不在队列中了，也会运用CAS操作来执行（期望值pred，新值node，内存值tailOffset）。
如果前序节点为空，或者在CAS时发现前序节点已经不存在了，则重新构建链表，将当前节点封装的Node，加入到链表当中。
private Node enq(final Node node) {
for (;;) {
Node t = tail;
if (t == null) {
// Must initialize
if (compareAndSetHead(new Node()))
tail = head;
} else {
node.prev = t;
if (compareAndSetTail(t, node)) {
t.next = node;
return t;
}
}
}
}
到这里，基于非公平锁的实现结束。
1.2.公平锁实现
公平锁和乐观锁的区别就在于，非公平锁acquire(1)前会先尝试获取锁，公平锁
static final class FairSync extends Sync {
private static final long serialVersionUID = -3000897897090466540L;
final void lock() {
acquire(1);
}
}
1.2.1.tryAcquire(arg)
在tryAcquire中也和非公平锁有一定的区别。在当前锁没有被占有时。非公平锁不用考虑目前AQS队列中的排队情况，直接通过CAS尝试获取锁。公平锁会看目前队列的状态，再来决定是尝试占有锁还是在队列中等待。
protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
final Thread current = Thread.currentThread();
int c = getState();
if (c == 0) {
if (!hasQueuedPredecessors() &&
compareAndSetState(0, acquires)) {
setExclusiveOwnerThread(current);
return true;
}
}
else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {
int nextc = c + acquires;
if (nextc < 0)
throw new Error("Maximum lock count exceeded");
setState(nextc);
return true;
}
return false;
}
未完待续…
转载：https://blog.csdn.net/weixin_44692700/article/details/117173011