ReentrantLock 与 ConditionObject
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ReentrantLock 与 ConditionObject
lightUp 发表于3年前
ReentrantLock 与 ConditionObject
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摘要: ReentrantLock 使用了 AbstractQueuedSynchronizer 框架, 并实现了自己的Sync类(继承自AbstractQueuedSynchronizer); ConditionObject 通过 ReentrantLock的Sync 对象的state 变量(原子操作)与ReentrantLock 通信



ReentrantLock 充分了使用了CAS, lock 方法依赖非常重要的Sync对象的 state 状态, “可重入” 这一特定也依赖于这一状态变量, 可跟踪aquire 方法查看具体过程

/**
     * Setup to support compareAndSet. We need to natively implement
     * this here: For the sake of permitting future enhancements, we
     * cannot explicitly subclass AtomicInteger, which would be
     * efficient and useful otherwise. So, as the lesser of evils, we
     * natively implement using hotspot intrinsics API. And while we
     * are at it, we do the same for other CASable fields (which could
     * otherwise be done with atomic field updaters).
     */
    private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();
    private static final long stateOffset;
    private static final long headOffset;
    private static final long tailOffset;
    private static final long waitStatusOffset;
    private static final long nextOffset;

    static {
        try {
            stateOffset = unsafe.objectFieldOffset
                (AbstractQueuedSynchronizer.class.getDeclaredField("state"));
            headOffset = unsafe.objectFieldOffset
                (AbstractQueuedSynchronizer.class.getDeclaredField("head"));
            tailOffset = unsafe.objectFieldOffset
                (AbstractQueuedSynchronizer.class.getDeclaredField("tail"));
            waitStatusOffset = unsafe.objectFieldOffset
                (Node.class.getDeclaredField("waitStatus"));
            nextOffset = unsafe.objectFieldOffset
                (Node.class.getDeclaredField("next"));

        } catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }
    }

lock:通过 state 加锁

  
  public void lock() {
        sync.lock();
  }
  
   /**
     * Attempts to release this lock.
     *
     * <p>If the current thread is the holder of this lock then the hold
     * count is decremented.  If the hold count is now zero then the lock
     * is released.  If the current thread is not the holder of this
     * lock then {@link IllegalMonitorStateException} is thrown.
     *
     * @throws IllegalMonitorStateException if the current thread does not
     *         hold this lock
     */
    public void unlock() {
        sync.release(1);
    }
 
   // state 设置为1
   static final class NonfairSync extends Sync {
        private static final long serialVersionUID = 7316153563782823691L;

        /**
         * Performs lock.  Try immediate barge, backing up to normal
         * acquire on failure.
         */
        final void lock() {
            if (compareAndSetState(0, 1))
                setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
            else
                acquire(1);
        }

        protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
            return nonfairTryAcquire(acquires);
        }
        
        //继承自 AbstractQueuedSynchronizer
        protected final boolean compareAndSetState(int expect, int update) {
            return unsafe.compareAndSwapInt(this, stateOffset, expect, update);
        }
    }

ConditionObject 的await: 释放 state , 同时在 this 对象(ConditionObject对象)上等待

    public final void await() throws InterruptedException {
            if (Thread.interrupted())
                throw new InterruptedException();
            Node node = addConditionWaiter();
            int savedState = fullyRelease(node);
            int interruptMode = 0;
            while (!isOnSyncQueue(node)) {
                LockSupport.park(this);
                if ((interruptMode = checkInterruptWhileWaiting(node)) != 0)
                    break;
            }
            if (acquireQueued(node, savedState) && interruptMode != THROW_IE)
                interruptMode = REINTERRUPT;
            if (node.nextWaiter != null) // clean up if cancelled
                unlinkCancelledWaiters();
            if (interruptMode != 0)
                reportInterruptAfterWait(interruptMode);
        }
        
        
    //这时的state 值是 1    
    /**
     * Invokes release with current state value; returns saved state.
     * Cancels node and throws exception on failure.
     * @param node the condition node for this wait
     * @return previous sync state
     */
    final int fullyRelease(Node node) {
        boolean failed = true;
        try {
            int savedState = getState();
            if (release(savedState)) {
                failed = false;
                return savedState;
            } else {
                throw new IllegalMonitorStateException();
            }
        } finally {
            if (failed)
                node.waitStatus = Node.CANCELLED;
        }
    }
    
    //注意该方法没有使用同步保护,因为调用这个方法时,肯定是已经通过lock 方法获得了锁。setState方法同样
    /**
     * Returns the current value of synchronization state.
     * This operation has memory semantics of a <tt>volatile</tt> read.
     * @return current state value
     */
    protected final int getState() {
        return state;
    }
    
    // 这时的release值是1, state 也是1, 所以,最后相当于 将state 重设为0, 相当于释放了 state ,也即释放了 ReentrantLock 锁。
    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;
        }
        
        
    /**
     * Sets the value of synchronization state.
     * This operation has memory semantics of a <tt>volatile</tt> write.
     * @param newState the new state value
     */
    protected final void setState(int newState) {
        state = newState;
    }


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