概念
公平鎖/非公平鎖
公平鎖是指多個執行緒按照申請鎖的順序來獲取鎖。
非公平鎖是指多個執行緒獲取鎖的順序並不是按照申請鎖的順序，有可能後申請的執行緒比先申請的執行緒優先獲取鎖。有可能，會造成優先順序反轉或者飢餓現象。
對於 Java ReentrantLock而言，通過建構函式指定該鎖是否是公平鎖，預設是非公平鎖。非公平鎖的優點在於吞吐量比公平鎖大。
對於Synchronized而言，也是一種非公平鎖。由於其並不像ReentrantLock是通過 AQS 的來實現執行緒排程，所以並沒有任何辦法使其變成公平鎖。
可重入鎖
可重入鎖又名遞迴鎖，是指在同一個執行緒在外層方法獲取鎖的時候，在進入內層方法會自動獲取鎖。
說的有點抽象，下面會有一個程式碼的示例。對於 Java ReentrantLock而言, 他的名字就可以看出是一個可重入鎖，其名字是Re entrant Lock重新進入鎖。對於Synchronized而言,也是一個可重入鎖。可重入鎖的一個好處是可一定程度避免死鎖。
synchronized void setA() throws Exception{
Thread.sleep(1000);
setB();
}
synchronized void setB() throws Exception{
Thread.sleep(1000);
}
複製程式碼上面的程式碼就是一個可重入鎖的一個特點，如果不是可重入鎖的話，setB 可能不會被當前執行緒執行，可能造成死鎖。
獨享鎖/共享鎖
獨享鎖是指該鎖一次只能被一個執行緒所持有。
共享鎖是指該鎖可被多個執行緒所持有。
對於 Java ReentrantLock而言，其是獨享鎖。但是對於 Lock 的另一個實現類ReadWriteLock，其讀鎖是共享鎖，其寫鎖是獨享鎖。讀鎖的共享鎖可保證併發讀是非常高效的，讀寫，寫讀 ，寫寫的過程是互斥的。獨享鎖與共享鎖也是通過 AQS 來實現的，通過實現不同的方法，來實現獨享或者共享。對於Synchronized而言，當然是獨享鎖。
互斥鎖/讀寫鎖
上面講的獨享鎖/共享鎖就是一種廣義的說法，互斥鎖/讀寫鎖就是具體的實現。互斥鎖在 Java 中的具體實現就是ReentrantLock 讀寫鎖在 Java 中的具體實現就是ReadWriteLock
樂觀鎖/悲觀鎖
樂觀鎖與悲觀鎖不是指具體的什麼型別的鎖，而是指看待併發同步的角度。悲觀鎖認為對於同一個資料的併發操作，一定是會發生修改的，哪怕沒有修改，也會認為修改。因此對於同一個資料的併發操作，悲觀鎖採取加鎖的形式。悲觀的認為，不加鎖的併發操作一定會出問題。樂觀鎖則認為對於同一個資料的併發操作，是不會發生修改的。在更新資料的時候，會採用嘗試更新，不斷重新的方式更新資料。樂觀的認為，不加鎖的併發操作是沒有事情的。
從上面的描述我們可以看出，悲觀鎖適合寫操作非常多的場景，樂觀鎖適合讀操作非常多的場景，不加鎖會帶來大量的效能提升。悲觀鎖在 Java 中的使用，就是利用各種鎖。樂觀鎖在 Java 中的使用，是無鎖程式設計，常常採用的是 CAS 演算法，典型的例子就是原子類，通過 CAS 自旋實現原子操作的更新。
分段鎖
分段鎖其實是一種鎖的設計，並不是具體的一種鎖，對於ConcurrentHashMap而言，其併發的實現就是通過分段鎖的形式來實現高效的併發操作。我們以ConcurrentHashMap來說一下分段鎖的含義以及設計思想，ConcurrentHashMap中的分段鎖稱為 Segment，它即類似於 HashMap（JDK7 與 JDK8 中 HashMap 的實現）的結構，即內部擁有一個 Entry 陣列，陣列中的每個元素既是一個連結串列；同時又是一個 ReentrantLock（Segment 繼承了 ReentrantLock)。當需要 put 元素的時候，並不是對整個 hashmap 進行加鎖，而是先通過 hashcode 來知道他要放在那一個分段中，然後對這個分段進行加鎖，所以當多執行緒 put 的時候，只要不是放在一個分段中，就實現了真正的並行的插入。但是，在統計 size 的時候，可就是獲取 hashmap 全域性資訊的時候，就需要獲取所有的分段鎖才能統計。分段鎖的設計目的是細化鎖的粒度，當操作不需要更新整個陣列的時候，就僅僅針對陣列中的一項進行加鎖操作。
偏向鎖/輕量級鎖/重量級鎖
這三種鎖是指鎖的狀態，並且是針對Synchronized。在 Java 5 通過引入鎖升級的機制來實現高效Synchronized。
這三種鎖的狀態是通過物件監視器在物件頭中的欄位來表明的。
偏向鎖是指一段同步程式碼一直被一個執行緒所訪問，那麼該執行緒會自動獲取鎖。降低獲取鎖的代價。
輕量級鎖是指當鎖是偏向鎖的時候，被另一個執行緒所訪問，偏向鎖就會升級為輕量級鎖，其他執行緒會通過自旋的形式嘗試獲取鎖，不會阻塞，提高效能。
重量級鎖是指當鎖為輕量級鎖的時候，另一個執行緒雖然是自旋，但自旋不會一直持續下去，當自旋一定次數的時候，還沒有獲取到鎖，就會進入阻塞，該鎖膨脹為重量級鎖。重量級鎖會讓其他申請的執行緒進入阻塞，效能降低。
自旋鎖
在 Java 中，自旋鎖是指嘗試獲取鎖的執行緒不會立即阻塞，而是採用迴圈的方式去嘗試獲取鎖，這樣的好處是減少執行緒上下文切換的消耗，缺點是迴圈會消耗 CPU。
為什麼用 Lock、ReadWriteLock
synchronized 的缺陷
- 被 synchronized 修飾的方法或程式碼塊，只能被一個執行緒訪問。如果這個執行緒被阻塞，其他執行緒也只能等待。
- synchronized 不能響應中斷。
- synchronized 沒有超時機制。
- synchronized 只能是非公平鎖。
Lock、ReadWriteLock 相較於 synchronized，解決了以上的缺陷：
- Lock 可以手動釋放鎖（synchronized 獲取鎖和釋放鎖都是自動的），以避免死鎖。
- Lock 可以響應中斷
- Lock 可以設定超時時間，避免一致等待
- Lock 可以選擇公平鎖或非公平鎖兩種模式
- ReadWriteLock 將讀寫鎖分離，從而使讀寫操作分開，有效提高併發性。
Lock 和 ReentrantLock
要點
如果採用 Lock，必須主動去釋放鎖，並且在發生異常時，不會自動釋放鎖。因此一般來說，使用 Lock 必須在 try catch 塊中進行，並且將釋放鎖的操作放在 finally 塊中進行，以保證鎖一定被被釋放，防止死鎖的發生。
lock() 方法的作用是獲取鎖。如果鎖已被其他執行緒獲取，則進行等待。
tryLock() 方法的作用是嘗試獲取鎖，如果成功，則返回 true；如果失敗（即鎖已被其他執行緒獲取），則返回 false。也就是說，這個方法無論如何都會立即返回，獲取不到鎖時不會一直等待。
tryLock(long time, TimeUnit unit) 方法和 tryLock() 方法是類似的，區別僅在於這個方法在獲取不到鎖時會等待一定的時間，在時間期限之內如果還獲取不到鎖，就返回 false。如果如果一開始拿到鎖或者在等待期間內拿到了鎖，則返回 true。
lockInterruptibly() 方法比較特殊，當通過這個方法去獲取鎖時，如果執行緒正在等待獲取鎖，則這個執行緒能夠響應中斷，即中斷執行緒的等待狀態。也就使說，當兩個執行緒同時通過 lock.lockInterruptibly() 想獲取某個鎖時，假若此時執行緒 A 獲取到了鎖，而執行緒 B 只有在等待，那麼對執行緒 B 呼叫 threadB.interrupt() 方法能夠中斷執行緒 B 的等待過程。由於 lockInterruptibly() 的宣告中丟擲了異常，所以 lock.lockInterruptibly() 必須放在 try 塊中或者在呼叫 lockInterruptibly() 的方法外宣告丟擲 InterruptedException。
注意：當一個執行緒獲取了鎖之後，是不會被 interrupt() 方法中斷的。因為本身在前面的文章中講過單獨呼叫 interrupt() 方法不能中斷正在執行過程中的執行緒，只能中斷阻塞過程中的執行緒。因此當通過 lockInterruptibly() 方法獲取某個鎖時，如果不能獲取到，只有進行等待的情況下，是可以響應中斷的。
unlock() 方法的作用是釋放鎖。
ReentrantLock 是唯一實現了 Lock 介面的類。
ReentrantLock 字面意為可重入鎖。
原始碼
Lock 介面定義
public interface Lock {
void lock();
void lockInterruptibly() throws InterruptedException;
boolean tryLock();
boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException;
void unlock();
Condition newCondition();
}複製程式碼ReentrantLock 屬性和方法
ReentrantLock 的核心方法當然是 Lock 中的方法（具體實現完全基於 Sync 類中提供的方法）。
此外，ReentrantLock 有兩個構造方法，功能參考下面原始碼片段中的註釋。
// 同步機制完全依賴於此
private final Sync sync;
// 預設初始化 sync 的例項為非公平鎖（NonfairSync）
public ReentrantLock() {}
// 根據 boolean 值選擇初始化 sync 的例項為公平的鎖（FairSync）或不公平鎖（NonfairSync）
public ReentrantLock(boolean fair) {}複製程式碼Sync
Sync類是ReentrantLock的內部類，也是一個抽象類。ReentrantLock的同步機制幾乎完全依賴於Sync。使用 AQS 狀態來表示鎖的保留數（詳細介紹參見 AQS）。Sync是一個抽象類，有兩個子類：FairSync- 公平鎖版本。NonfairSync- 非公平鎖版本。
示例
public class ReentrantLockDemo {
private ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>();
private Lock lock = new ReentrantLock();
public static void main(String[] args) {
final ReentrantLockDemo demo = new ReentrantLockDemo();
new Thread(() -> demo.insert(Thread.currentThread())).start();
new Thread(() -> demo.insert(Thread.currentThread())).start();
}
private void insert(Thread thread) {
lock.lock();
try {
System.out.println(thread.getName() + "得到了鎖");
for (int i = 0; i < 5; i++) {
arrayList.add(i);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
System.out.println(thread.getName() + "釋放了鎖");
lock.unlock();
}
}
}複製程式碼? 更多示例
ReadWriteLock 和 ReentrantReadWriteLock
要點
對於特定的資源，ReadWriteLock 允許多個執行緒同時對其執行讀操作，但是隻允許一個執行緒對其執行寫操作。
ReadWriteLock 維護一對相關的鎖。一個是讀鎖；一個是寫鎖。將讀寫鎖分開，有利於提高併發效率。
ReentrantReadWriteLock 實現了 ReadWriteLock 介面，所以它是一個讀寫鎖。
“讀-讀”執行緒之間不存在互斥關係。
“讀-寫”執行緒、“寫-寫”執行緒之間存在互斥關係。
原始碼
ReadWriteLock 介面定義
public interface ReadWriteLock {
/**
* 返回用於讀操作的鎖
*/
Lock readLock();
/**
* 返回用於寫操作的鎖
*/
Lock writeLock();
}複製程式碼示例
public class ReentrantReadWriteLockDemo {
private ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();
public static void main(String[] args) {
final ReentrantReadWriteLockDemo demo = new ReentrantReadWriteLockDemo();
new Thread(() -> demo.get(Thread.currentThread())).start();
new Thread(() -> demo.get(Thread.currentThread())).start();
}
public synchronized void get(Thread thread) {
rwl.readLock().lock();
try {
long start = System.currentTimeMillis();
while (System.currentTimeMillis() - start <= 1) {
System.out.println(thread.getName() + "正在進行讀操作");
}
System.out.println(thread.getName() + "讀操作完畢");
} finally {
rwl.readLock().unlock();
}
}
}複製程式碼AQS
AQS 作為構建鎖或者其他同步元件的基礎框架，有必要好好了解一下其原理。
要點
作用：AQS，AbstractQueuedSynchronizer，即佇列同步器。它是構建鎖或者其他同步元件的基礎框架（如 ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock、Semaphore 等）。
場景：在 LOCK 包中的相關鎖(常用的有 ReentrantLock、 ReadWriteLock)都是基於 AQS 來構建。然而這些鎖都沒有直接來繼承 AQS，而是定義了一個 Sync 類去繼承 AQS。那麼為什麼要這樣呢?because:鎖面向的是使用使用者，而同步器面向的則是執行緒控制，那麼在鎖的實現中聚合同步器而不是直接繼承 AQS 就可以很好的隔離二者所關注的事情。
原理：AQS 在內部定義了一個 int 變數 state，用來表示同步狀態。AQS 通過一個雙向的 FIFO 同步佇列來完成同步狀態的管理，當有執行緒獲取鎖失敗後，就被新增到佇列末尾。
原始碼
AbstractQueuedSynchronizer 繼承自 AbstractOwnableSynchronize。
同步佇列
public abstract class AbstractQueuedSynchronizer
extends AbstractOwnableSynchronizer
implements java.io.Serializable {
/** 等待佇列的隊頭，懶載入。只能通過 setHead 方法修改。 */
private transient volatile Node head;
/** 等待佇列的隊尾，懶載入。只能通過 enq 方法新增新的等待節點。*/
private transient volatile Node tail;
/** 同步狀態 */
private volatile int state;
}複製程式碼AQS 維護了一個 Node 型別雙連結串列，通過 head 和 tail 指標進行訪問。
Node
static final class Node {
/** 該等待同步的節點處於共享模式 */
static final Node SHARED = new Node();
/** 該等待同步的節點處於獨佔模式 */
static final Node EXCLUSIVE = null;
/** 等待狀態,這個和 state 是不一樣的:有 1,0,-1,-2,-3 五個值 */
volatile int waitStatus;
static final int CANCELLED = 1;
static final int SIGNAL = -1;
static final int CONDITION = -2;
static final int PROPAGATE = -3;
/** 前驅節點 */
volatile Node prev;
/** 後繼節點 */
volatile Node next;
/** 等待鎖的執行緒 */
volatile Thread thread;
}複製程式碼很顯然，Node 是一個雙連結串列結構。
waitStatus 5 個狀態值的含義：
- CANCELLED（1） - 該節點的執行緒可能由於超時或被中斷而處於被取消(作廢)狀態，一旦處於這個狀態，節點狀態將一直處於 CANCELLED(作廢)，因此應該從佇列中移除.
- SIGNAL（-1） - 當前節點為 SIGNAL 時，後繼節點會被掛起，因此在當前節點釋放鎖或被取消之後必須被喚醒(unparking)其後繼結點.
- CONDITION（-2） - 該節點的執行緒處於等待條件狀態，不會被當作是同步佇列上的節點,直到被喚醒(signal)，設定其值為 0,重新進入阻塞狀態。
- PROPAGATE（-3） - 下一個 acquireShared 應無條件傳播。
- 0 - 非以上狀態。
獲取獨佔鎖
acquire
/**
* 先呼叫 tryAcquire 檢視同步狀態。
* 如果成功獲取同步狀態，則結束方法，直接返回；
* 反之，則先呼叫 addWaiter，再呼叫 acquireQueued。
*/
public final void acquire(int arg) {
if (!tryAcquire(arg) &&
acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))
selfInterrupt();
}複製程式碼addWaiter
addWaiter 方法的作用是將當前執行緒插入等待同步佇列的隊尾。
private Node addWaiter(Node mode) {
// 1. 將當前執行緒構建成 Node 型別
Node node = new Node(Thread.currentThread(), mode);
// 2. 判斷尾指標是否為 null
Node pred = tail;
if (pred != null) {
// 2.2 將當前節點插入佇列尾部
node.prev = pred;
if (compareAndSetTail(pred, node)) {
pred.next = node;
return node;
}
}
// 2.1. 尾指標為 null，說明當前節點是第一個加入佇列的節點
enq(node);
return node;
}複製程式碼enq
enq 方法的作用是通過自旋（死迴圈），不斷嘗試利用 CAS 操作將節點插入佇列尾部，直到成功為止。
private Node enq(final Node node) {
// 設定死迴圈，是為了不斷嘗試 CAS 操作，直到成功為止
for (;;) {
Node t = tail;
if (t == null) {
// 1. 構造頭結點（必須初始化，需要領會雙連結串列的精髓）
if (compareAndSetHead(new Node()))
tail = head;
} else {
// 2. 通過 CAS 操作將節點插入佇列尾部
node.prev = t;
if (compareAndSetTail(t, node)) {
t.next = node;
return t;
}
}
}
}複製程式碼acquireQueued
acquireQueued 方法的作用是通過自旋（死迴圈），不斷嘗試為等待佇列中執行緒獲取獨佔鎖。
final boolean acquireQueued(final Node node, int arg) {
boolean failed = true;
try {
boolean interrupted = false;
for (;;) {
// 1. 獲得當前節點的上一個節點
final Node p = node.predecessor();
// 2. 當前節點能否獲取獨佔式鎖
// 2.1 如果當前節點是佇列中第一個節點，並且成功獲取同步狀態，即可以獲得獨佔式鎖
// 說明：當前節點的上一個節點是頭指標，即意味著當前節點是佇列中第一個節點。
if (p == head && tryAcquire(arg)) {
setHead(node);
p.next = null; // help GC
failed = false;
return interrupted;
}
// 2.2 獲取鎖失敗，執行緒進入等待狀態等待獲取獨佔式鎖
if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&
parkAndCheckInterrupt())
interrupted = true;
}
} finally {
if (failed)
cancelAcquire(node);
}
}複製程式碼acquireQueued Before
setHead 方法
private void setHead(Node node) {
head = node;
node.thread = null;
node.prev = null;
}複製程式碼將當前節點通過 setHead 方法設定為佇列的頭結點，然後將之前的頭結點的 next 域設定為 null，並且 pre 域也為 null，即與佇列斷開，無任何引用方便 GC 時能夠將記憶體進行回收。
shouldParkAfterFailedAcquire
shouldParkAfterFailedAcquire 方法的作用是使用 compareAndSetWaitStatus(pred, ws, Node.SIGNAL) 將節點狀態由 INITIAL 設定成 SIGNAL，表示當前執行緒阻塞。
當 compareAndSetWaitStatus 設定失敗，則說明 shouldParkAfterFailedAcquire 方法返回 false，重新進入外部方法 acquireQueued。由於 acquireQueued 方法中是死迴圈，會再一次執行 shouldParkAfterFailedAcquire，直至 compareAndSetWaitStatus 設定節點狀態位為 SIGNAL。
private static boolean shouldParkAfterFailedAcquire(Node pred, Node node) {
int ws = pred.waitStatus;
if (ws == Node.SIGNAL)
return true;
if (ws > 0) {
do {
node.prev = pred = pred.prev;
} while (pred.waitStatus > 0);
pred.next = node;
} else {
compareAndSetWaitStatus(pred, ws, Node.SIGNAL);
}
return false;
}複製程式碼parkAndCheckInterrupt
parkAndCheckInterrupt 方法的作用是呼叫 LookSupport.park 方法，該方法是用來阻塞當前執行緒的。
private final boolean parkAndCheckInterrupt() {
LockSupport.park(this);
return Thread.interrupted();
}
複製程式碼acquire 流程
綜上所述，就是 acquire 的完整流程。可以以一幅圖來說明：
釋放獨佔鎖
release
release 方法以獨佔模式釋出。如果 tryRelease 返回 true，則通過解鎖一個或多個執行緒來實現。這個方法可以用來實現 Lock.unlock 方法。
public final boolean release(int arg) {
// 判斷同步狀態釋放是否成功
if (tryRelease(arg)) {
Node h = head;
if (h != null && h.waitStatus != 0)
unparkSuccessor(h);
return true;
}
return false;
}複製程式碼unparkSuccessor
unparkSuccessor 方法作用是喚醒 node 的下一個節點。
頭指標的後繼節點
private void unparkSuccessor(Node node) {
/*
* 如果狀態為負值（即可能需要訊號），請嘗試清除訊號。
* 如果失敗或狀態由於等待執行緒而改變也是正常的。
*/
int ws = node.waitStatus;
if (ws < 0)
compareAndSetWaitStatus(node, ws, 0);
/**
* 釋放後繼節點的執行緒。
* 如果狀態為 CANCELLED 放或節點明顯為空，
* 則從尾部向後遍歷以找到狀態不是 CANCELLED 的後繼節點。
*/
Node s = node.next;
if (s == null || s.waitStatus > 0) {
s = null;
for (Node t = tail; t != null && t != node; t = t.prev)
if (t.waitStatus <= 0)
s = t;
}
// 後繼節點不為 null 時喚醒該執行緒
if (s != null)
LockSupport.unpark(s.thread);
}複製程式碼總結
- 執行緒獲取鎖失敗，執行緒被封裝成 Node 進行入隊操作，核心方法在於 addWaiter()和 enq()，同時 enq()完成對同步佇列的頭結點初始化工作以及 CAS 操作失敗的重試 ;
- 執行緒獲取鎖是一個自旋的過程，當且僅當 當前節點的前驅節點是頭結點並且成功獲得同步狀態時，節點出隊即該節點引用的執行緒獲得鎖，否則，當不滿足條件時就會呼叫 LookSupport.park()方法使得執行緒阻塞 ；
- 釋放鎖的時候會喚醒後繼節點；
獲取可中斷的獨佔鎖
acquireInterruptibly
Lock 能響應中斷，這是相較於 synchronized 的一個顯著優點。
那麼 Lock 響應中斷的特性是如何實現的？答案就在 acquireInterruptibly 方法中。
public final void acquireInterruptibly(int arg)
throws InterruptedException {
if (Thread.interrupted())
throw new InterruptedException();
if (!tryAcquire(arg))
// 執行緒獲取鎖失敗
doAcquireInterruptibly(arg);
}複製程式碼doAcquireInterruptibly
獲取同步狀態失敗後就會呼叫 doAcquireInterruptibly 方法
private void doAcquireInterruptibly(int arg)
throws InterruptedException {
// 將節點插入到同步佇列中
final Node node = addWaiter(Node.EXCLUSIVE);
boolean failed = true;
try {
for (;;) {
final Node p = node.predecessor();
// 獲取鎖出隊
if (p == head && tryAcquire(arg)) {
setHead(node);
p.next = null; // help GC
failed = false;
return;
}
if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&
parkAndCheckInterrupt())
// 執行緒中斷拋異常
throw new InterruptedException();
}
} finally {
if (failed)
cancelAcquire(node);
}
}複製程式碼與 acquire 方法邏輯幾乎一致，唯一的區別是當 parkAndCheckInterrupt 返回 true 時（即執行緒阻塞時該執行緒被中斷），程式碼丟擲被中斷異常。
獲取超時等待式的獨佔鎖
tryAcquireNanos
通過呼叫 lock.tryLock(timeout,TimeUnit) 方式達到超時等待獲取鎖的效果，該方法會在三種情況下才會返回：
- 在超時時間內，當前執行緒成功獲取了鎖；
- 當前執行緒在超時時間內被中斷；
- 超時時間結束，仍未獲得鎖返回 false。
我們仍然通過採取閱讀原始碼的方式來學習底層具體是怎麼實現的，該方法會呼叫 AQS 的方法 tryAcquireNanos
public final boolean tryAcquireNanos(int arg, long nanosTimeout)
throws InterruptedException {
if (Thread.interrupted())
throw new InterruptedException();
return tryAcquire(arg) ||
// 實現超時等待的效果
doAcquireNanos(arg, nanosTimeout);
}複製程式碼doAcquireNanos
private boolean doAcquireNanos(int arg, long nanosTimeout)
throws InterruptedException {
if (nanosTimeout <= 0L)
return false;
// 1. 根據超時時間和當前時間計算出截止時間
final long deadline = System.nanoTime() + nanosTimeout;
final Node node = addWaiter(Node.EXCLUSIVE);
boolean failed = true;
try {
for (;;) {
final Node p = node.predecessor();
// 2. 當前執行緒獲得鎖出佇列
if (p == head && tryAcquire(arg)) {
setHead(node);
p.next = null; // help GC
failed = false;
return true;
}
// 3.1 重新計算超時時間
nanosTimeout = deadline - System.nanoTime();
// 3.2 超時返回 false
if (nanosTimeout <= 0L)
return false;
// 3.3 執行緒阻塞等待
if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&
nanosTimeout > spinForTimeoutThreshold)
LockSupport.parkNanos(this, nanosTimeout);
// 3.4 執行緒被中斷丟擲被中斷異常
if (Thread.interrupted())
throw new InterruptedException();
}
} finally {
if (failed)
cancelAcquire(node);
}
}複製程式碼
獲取共享鎖
acquireShared
public final void acquireShared(int arg) {
if (tryAcquireShared(arg) < 0)
doAcquireShared(arg);
}複製程式碼嘗試獲取共享鎖失敗，呼叫 doAcquireShared
private void doAcquireShared(int arg) {
final Node node = addWaiter(Node.SHARED);
boolean failed = true;
try {
boolean interrupted = false;
for (;;) {
final Node p = node.predecessor();
if (p == head) {
int r = tryAcquireShared(arg);
if (r >= 0) {
// 當該節點的前驅節點是頭結點且成功獲取同步狀態
setHeadAndPropagate(node, r);
p.next = null; // help GC
if (interrupted)
selfInterrupt();
failed = false;
return;
}
}
if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&
parkAndCheckInterrupt())
interrupted = true;
}
} finally {
if (failed)
cancelAcquire(node);
}
}複製程式碼以上程式碼和 acquireQueued 的程式碼邏輯十分相似，區別僅在於自旋的條件以及節點出隊的操作有所不同。
釋放共享鎖
releaseShared
public final boolean releaseShared(int arg) {
if (tryReleaseShared(arg)) {
doReleaseShared();
return true;
}
return false;
}複製程式碼doReleaseShared
當成功釋放同步狀態之後即 tryReleaseShared 會繼續執行 doReleaseShared 方法
傳送後繼訊號並確保傳播。 （注意：對於獨佔模式，如果需要訊號，釋放就相當於呼叫頭的 unparkSuccessor。）
private void doReleaseShared() {
for (;;) {
Node h = head;
if (h != null && h != tail) {
int ws = h.waitStatus;
if (ws == Node.SIGNAL) {
if (!compareAndSetWaitStatus(h, Node.SIGNAL, 0))
continue; // loop to recheck cases
unparkSuccessor(h);
}
else if (ws == 0 &&
!compareAndSetWaitStatus(h, 0, Node.PROPAGATE))
// 如果 CAS 失敗，繼續自旋
continue;
}
// 如果頭指標變化，break
if (h == head)
break;
}
}複製程式碼獲取可中斷的共享鎖
acquireSharedInterruptibly 方法與 acquireInterruptibly 幾乎一致，不再贅述。
獲取超時等待式的共享鎖
tryAcquireSharedNanos 方法與 tryAcquireNanos 幾乎一致，不再贅述。
免費Java資料需要自己領取，涵蓋了Java、Redis、MongoDB、MySQL、Zookeeper、Spring Cloud、Dubbo高併發分散式等教程。