ReentrantLock的实现原理

1 概念

重入锁: 表示支持重新进入的锁，调用 lock 方 法获取了锁之后，再次调用 lock，是不会再阻塞，内部直接增加重入次数 就行了，标识这个线程已经重复获取一把锁而不需要等待锁的释放，比如递归调用

2 lock锁用法

public class LockTest {
​
    static Lock  lock  = new ReentrantLock();
​
    public static void method1(){
        try{
            lock.lock();
            //进入method2方法
            method2();
            //可能会出现线程安全的操作
            System.out.println("method1...");
        }finally{
            //尽量在finally中释放锁
            lock.unlock();
        }
    }
​
    public static void method2(){
        try{
            lock.lock();
            //可能会出现线程安全的操作
            System.out.println("method2...");
        }finally{
            //尽量在finally中释放锁
            lock.unlock();
        }
    }
​
    public static void main(String[] args) {
        method1();
    }
}

• lock()用来获取锁
• unlock()释放锁，最好在finally块中释放
• Lock 是 java.util.concurrent.locks.lock 包下的，是 api层面的锁

3 实现原理

ReentrantLock主要利用CAS+AQS队列来实现。它支持公平锁和非公平锁，两者的实现类似

构造方法接受一个可选的公平参数（默认非公平锁），当设置为true时，表示公平锁，否则为非公平锁。公平锁的效率往往没有非公平锁的效率高，在许多线程访问的情况下，公平锁表现出较低的吞吐量。

查看ReentrantLock源码中的构造方法：

public ReentrantLock() {
    //非公平锁
    sync = new NonfairSync();
}
​
public ReentrantLock(boolean fair) {
    //公平锁
    sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();
}

加锁解锁流程(非公平)

先从构造器开始看，默认为非公平锁实现

public ReentrantLock() {
    //非公平锁
    sync = new NonfairSync();
}

NonfairSync继承自 AQS，也就说底层主要实现也是基于AQS

非公平锁体现

当某一个线程释放锁之后，会从AQS维护的双向队列中激活一个线程去抢锁（下图中的Thread-1），这个时候同时有一个新的线程(下图中的Thread-4)抢锁，如果不巧又被 Thread-4 占了先

• Thread-4 被设置为 exclusiveOwnerThread(锁拥有者)，state = 1
• Thread-1 再次进入 acquireQueued 流程，获取锁失败，重新进入 park 阻塞

公平锁体现

上图的情况就变为，Thread-4会乖乖去队列中等待被激活。Thread-1会抢到锁