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锁机制-1

2016-04-12 19:21:09   5  举报

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AI智能生成

J.U.C,锁,加锁,释放锁

J.U.C

锁

加锁

释放锁

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大纲/内容

1.Lock与ReentrantLock

2.AQS

原子性操作同步器的状态位

阻塞和唤醒线程

LockSupport

一个有序的队列

CHL列表

volatile int waitStatus

CANCELLED = 1：节点操作因为超时或者对应的线程被interrupt。节点不应该留在此状态，一旦达到此状态将从CHL队列中踢出。

SIGNAL = -1：节点的继任节点是（或者将要成为）BLOCKED状态（例如通过LockSupport.park()操作），因此一个节点一旦被释放（解锁）或者取消就需要唤醒（LockSupport.unpack()）它的继任节点。

CONDITION = -2：表明节点对应的线程因为不满足一个条件（Condition）而被阻塞。

0：正常状态，新生的非CONDITION节点都是此状态。

非负值标识节点不需要被通知（唤醒）。

volatile Node prev;此节点的前一个节点。节点的waitStatus依赖于前一个节点的状态。

volatile Node next;此节点的后一个节点。后一个节点是否被唤醒（uppark()）依赖于当前节点是否被释放。

volatile Thread thread;节点绑定的线程。

Node nextWaiter;下一个等待条件（Condition）的节点，由于Condition是独占模式，因此这里有一个简单的队列来描述Condition上的线程节点。

3.加锁的原理(Lock.lock)

1.ReentrantLock

1.acquire(int)

1)如果tryAcquire(arg)成功，那就没有问题，已经拿到锁，整个lock()过程就结束了。如果失败进行操作2。

2)创建一个独占节点（Node）并且此节点加入CHL队列末尾。进行操作3。

3)自旋尝试获取锁，失败根据前一个节点来决定是否挂起（park()），直到成功获取到锁。进行操作4。

4)如果当前线程已经中断过，那么就中断当前线程（清除中断位）。

2.tryAcquire(acquires)

1)如果当前锁有其它线程持有，c!=0，进行操作2。否则，如果当前线程在AQS队列头部，则尝试将AQS状态state设为acquires（等于1），成功后将AQS独占线程设为当前线程返回true，否则进行2。这里可以看到compareAndSetState就是使用了CAS操作。

2)判断当前线程与AQS的独占线程是否相同，如果相同，那么就将当前状态位加1（这里+1后结果为负数后面会讲，这里暂且不理它），修改状态位，返回true，否则进行3。这里之所以不是将当前状态位设置为1，而是修改为旧值+1呢？这是因为ReentrantLock是可重入锁，同一个线程每持有一次就+1。

3)返回false。

3.addWaiter(mode)

1.独占锁的mode(Condition条件队列)为null

2.共享锁的mode为new node

4.acquireQueued(node,arg)自旋请求锁

1)如果当前节点是AQS队列的头结点（如果第一个节点是DUMP节点也就是傀儡节点，那么第二个节点实际上就是头结点了），就尝试在此获取锁tryAcquire(arg)。如果成功就将头结点设置为当前节点（不管第一个结点是否是DUMP节点），返回中断位。否则进行2。

2)检测当前节点是否应该park()，如果应该park()就挂起当前线程并且返回当前线程中断位(是否中断)。如果没有中断则进行操作1。

shouldParkAfterFailedAcquire(Node pred, Node node)

1)如果前一个节点的等待状态waitStatus==-1，也就是前面的节点还没有获得到锁，那么返回true，表示当前节点（线程）就应该park()了。否则进行2。

2)如果前一个节点的等待状态waitStatus>0，也就是前一个节点被CANCELLED了，那么就将前一个节点去掉，递归此操作直到所有前一个节点的waitStatus<=0，进行4。否则进行3。

3)前一个节点等待状态waitStatus=0，修改前一个节点状态位为SINGAL，表示后面有节点等待你处理。进行4。

4)返回false，表示线程不应该park()。

5.selfInterrupt()

Thread.currentThread().interrupt();

4.锁释放与条件变量 (Lock.unlock And Condition)

1.tryRelease(releases)

1)判断持有锁的线程是否是当前线程，如果不是就抛出IllegalMonitorStateExeception()，因为一个线程是不能释放另一个线程持有的锁（否则锁就失去了意义）。否则进行2。

2)将AQS状态位减少要释放的次数（对于独占锁而言总是1），如果剩余的状态位0（也就是没有线程持有锁），那么当前线程就是最后一个持有锁的线程，清空AQS持有锁的独占线程。进行3。

3)将剩余的状态位写回AQS，如果没有线程持有锁就返回true，否则就是false。

2.Condition

await()

1)将当前线程加入Condition锁队列。特别说明的是，这里不同于AQS的队列，这里进入的是Condition的FIFO队列。后面会具体谈到此结构。进行2。

2)释放锁。这里可以看到将锁释放了，否则别的线程就无法拿到锁而发生死锁。进行3。

3)自旋(while)挂起，直到被唤醒或者超时或者CACELLED等。进行4。

4)获取锁(acquireQueued)。并将自己从Condition的FIFO队列中释放，表明自己不再需要锁（我已经拿到锁了）

signal/signalAll

5.备注

以上资料全部来自：http://www.blogjava.net/xylz/archive/2010/07/08/325587.html

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