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Java concurrency之公平鎖(二)_動(dòng)力節(jié)點(diǎn)Java學(xué)院整理

更新時(shí)間：2017年06月12日 15:48:08 作者：skywang12345

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了Java concurrency之公平鎖的第二篇內(nèi)容，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下

釋放公平鎖(基于JDK1.7.0_40)

1. unlock()

unlock()在ReentrantLock.java中實(shí)現(xiàn)的，源碼如下：

public void unlock() {
  sync.release(1);
}

說(shuō)明：

unlock()是解鎖函數(shù)，它是通過(guò)AQS的release()函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
在這里，“1”的含義和“獲取鎖的函數(shù)acquire(1)的含義”一樣，它是設(shè)置“釋放鎖的狀態(tài)”的參數(shù)。由于“公平鎖”是可重入的，所以對(duì)于同一個(gè)線程，每釋放鎖一次，鎖的狀態(tài)-1。

關(guān)于AQS, ReentrantLock 和 sync的關(guān)系如下：

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

  private final Sync sync;

  abstract static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {
    ...
  }

  ...
}

從中，我們發(fā)現(xiàn)：sync是ReentrantLock.java中的成員對(duì)象，而Sync是AQS的子類(lèi)。

2. release()

release()在AQS中實(shí)現(xiàn)的，源碼如下：

public final boolean release(int arg) {
  if (tryRelease(arg)) {
    Node h = head;
    if (h != null && h.waitStatus != 0)
      unparkSuccessor(h);
    return true;
  }
  return false;
}

說(shuō)明：

release()會(huì)先調(diào)用tryRelease()來(lái)嘗試釋放當(dāng)前線程鎖持有的鎖。成功的話，則喚醒后繼等待線程，并返回true。否則，直接返回false。

3. tryRelease()

tryRelease()在ReentrantLock.java的Sync類(lèi)中實(shí)現(xiàn)，源碼如下：

protected final boolean tryRelease(int releases) {
  // c是本次釋放鎖之后的狀態(tài)
  int c = getState() - releases;
  // 如果“當(dāng)前線程”不是“鎖的持有者”，則拋出異常！
  if (Thread.currentThread() != getExclusiveOwnerThread())
    throw new IllegalMonitorStateException();

  boolean free = false;
  // 如果“鎖”已經(jīng)被當(dāng)前線程徹底釋放，則設(shè)置“鎖”的持有者為null，即鎖是可獲取狀態(tài)。
  if (c == 0) {
    free = true;
    setExclusiveOwnerThread(null);
  }
  // 設(shè)置當(dāng)前線程的鎖的狀態(tài)。
  setState(c);
  return free;
}

說(shuō)明：

tryRelease()的作用是嘗試釋放鎖。
(01) 如果“當(dāng)前線程”不是“鎖的持有者”，則拋出異常。
(02) 如果“當(dāng)前線程”在本次釋放鎖操作之后，對(duì)鎖的擁有狀態(tài)是0(即，當(dāng)前線程徹底釋放該“鎖”)，則設(shè)置“鎖”的持有者為null，即鎖是可獲取狀態(tài)。同時(shí)，更新當(dāng)前線程的鎖的狀態(tài)為0。
getState(), setState()在前一章已經(jīng)介紹過(guò)，這里不再說(shuō)明。
getExclusiveOwnerThread(), setExclusiveOwnerThread()在AQS的父類(lèi)AbstractOwnableSynchronizer.java中定義，源碼如下：

public abstract class AbstractOwnableSynchronizer
  implements java.io.Serializable {

  // “鎖”的持有線程
  private transient Thread exclusiveOwnerThread;

  // 設(shè)置“鎖的持有線程”為t
  protected final void setExclusiveOwnerThread(Thread t) {
    exclusiveOwnerThread = t;
  }

  // 獲取“鎖的持有線程”
  protected final Thread getExclusiveOwnerThread() {
    return exclusiveOwnerThread;
  }
  
  ...
}

4. unparkSuccessor()

在release()中“當(dāng)前線程”釋放鎖成功的話，會(huì)喚醒當(dāng)前線程的后繼線程。
根據(jù)CLH隊(duì)列的FIFO規(guī)則，“當(dāng)前線程”(即已經(jīng)獲取鎖的線程)肯定是head；如果CLH隊(duì)列非空的話，則喚醒鎖的下一個(gè)等待線程。

下面看看unparkSuccessor()的源碼，它在AQS中實(shí)現(xiàn)。

private void unparkSuccessor(Node node) {
  // 獲取當(dāng)前線程的狀態(tài)
  int ws = node.waitStatus;
  // 如果狀態(tài)<0，則設(shè)置狀態(tài)=0
  if (ws < 0)
    compareAndSetWaitStatus(node, ws, 0);

  //獲取當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的“有效的后繼節(jié)點(diǎn)”，無(wú)效的話，則通過(guò)for循環(huán)進(jìn)行獲取。
  // 這里的有效，是指“后繼節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的線程狀態(tài)<=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;
  }
  // 喚醒“后繼節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的線程”
  if (s != null)
    LockSupport.unpark(s.thread);
}

說(shuō)明：

unparkSuccessor()的作用是“喚醒當(dāng)前線程的后繼線程”。后繼線程被喚醒之后，就可以獲取該鎖并恢復(fù)運(yùn)行了。

關(guān)于node.waitStatus的說(shuō)明，請(qǐng)參考“上一章關(guān)于Node類(lèi)的介紹”。

總結(jié)

“釋放鎖”的過(guò)程相對(duì)“獲取鎖”的過(guò)程比較簡(jiǎn)單。釋放鎖時(shí)，主要進(jìn)行的操作，是更新當(dāng)前線程對(duì)應(yīng)的鎖的狀態(tài)。如果當(dāng)前線程對(duì)鎖已經(jīng)徹底釋放，則設(shè)置“鎖”的持有線程為null，設(shè)置當(dāng)前線程的狀態(tài)為空，然后喚醒后繼線程。

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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