Java concurrency之公平锁(二)_动力节点Java学院整理

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释放公平锁(基于JDK1.7.0_40)

1. unlock()

unlock()在ReentrantLock.java中实现的，源码如下：

public void unlock() {

sync.release(1);

}

说明：

unlock()是解锁函数，它是通过AQS的release()函数来实现的。

在这里，“1”的含义和“获取锁的函数acquire(1)的含义”一样，它是设置“释放锁的状态”的参数。由于“公平锁”是可重入的，所以对于同一个线程，每释放锁一次，锁的状态-1。

关于AQS, ReentrantLock 和 sync的关系如下：

public class ReentrantLock implements Lock, java.io.Serializable {

private final Sync sync;

abstract static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {

...

}

...

}

从中，我们发现：sync是ReentrantLock.java中的成员对象，而Sync是AQS的子类。

2. release()

release()在AQS中实现的，源码如下：

public final boolean release(int arg) {

if (tryRelease(arg)) {

Node h = head;

if (h != null && h.waitStatus != 0)

unparkSuccessor(h);

return true;

}

return false;

}

说明：

release()会先调用tryRelease()来尝试释放当前线程锁持有的锁。成功的话，则唤醒后继等待线程，并返回true。否则，直接返回false。

3. tryRelease()

tryRelease()在ReentrantLock.java的Sync类中实现，源码如下：

protected final boolean tryRelease(int releases) {

// c是本次释放锁之后的状态

int c = getState() - releases;

// 如果“当前线程”不是“锁的持有者”，则抛出异常！

if (Thread.currentThread() != getExclusiveOwnerThread())

throw new IllegalMonitorStateException();

boolean free = false;

// 如果“锁”已经被当前线程彻底释放，则设置“锁”的持有者为null，即锁是可获取状态。

if (c == 0) {

freyVqcUJlnOe = true;

setExclusiveOwnerThread(null);

}

// 设置当前线程的锁的状态。

setState(c);

return free;

}

说明：

tryRelease()的作用是尝试释放锁。

(01) 如果“当前线程”不是“锁的持有者”，则抛出异常。

(02)yVqcUJlnO 如果“当前线程”在本次释放锁操作之后，对锁的拥有状态是0(即，当前线程彻底释放该“锁”)，则设置“锁”的持有者为null，即锁是可获取状态。同时，更新当前线程的锁的状态为0。

getState(), setState()在前一章已经介绍过，这里不再说明。

getExclusiveOwnerThread(), setExclusiveOwnerThread()在AQS的父类AbstractOwnableSynchronizer.java中定义，源码如下：

public abstract class AbstractOwnableSynchronizer

implements java.io.Serializable {

// “锁”的持有线程

private transient Thread exclusiveOwnerThread;

// 设置“锁的持有线程”为t

protected final void setExclusiveOwnerThread(Thread t) {

exclusiveOwnerThread = t;

}

// 获取“锁的持有线程”

protected final Thread getExclusiveOwnerThread() {

return exclusiveOwnerThread;

}

...

}

4. unparkSuccessor()

在release()中“当前线程”释放锁成功的话，会唤醒当前线程的后继线程。

根据CLH队列的FIFO规则，“当前线程”(即已经获取锁的线程)肯定是head；如果CLH队列非空的话，则唤醒锁的下一个等待线程。

下面看看unparkSuccessor()的源码，它在AQS中实现。

private void unparkSuccessor(Node node) {

// 获取当前线程的状态

int ws = node.waitStatus;

// 如果状态<0，则设置状态=0

if (ws < 0)

compareAndSetWaitStatus(node, ws, 0);

//获取当前节点的“有效的后继节点”，无效的话，则通过for循环进行获取。

// 这里的有效，是指“后继节点对应的线程状态<=0”

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;

}

// 唤醒“后继节点对应的线程”

if (s != null)

LockSupport.unpark(s.thread);

}

说明：

unparkSuccessor()的作用是“唤醒当前线程的后继线程”。后继线程被唤醒之后，就可以获取该锁并恢复运行了。

关于node.waitStatus的说明，请参考“上一章关于Node类的介绍”。

总结

“释放锁”的过程相对“获取锁”的过程比较简单。释放锁时，主要进行的操作，是更新当前线程对应的锁的状态。如果当前线程对锁已经彻底释放，则设置“锁”的持有线程为null，设置当前线程的状态为空，然后唤醒后继线程。

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