ReentrantLock 原始碼分析
阿新 • • 發佈:2018-12-01
ReentrantLock
1)ReentrantLock 類實現了和 synchronized 一樣的記憶體語義,同時該類提供了更加靈活多樣的可重入互斥鎖定操作。
2)ReentrantLock 例項可以被同一個執行緒多次獲取,因此是可重入的互斥鎖。
例項建立
/** * 建立一個非公平的可重入互斥鎖例項 */ public ReentrantLock() { sync = new NonfairSync(); } /** * fair=true:建立一個公平的可重入互斥鎖例項,誰先加入同步佇列誰先獲取鎖。 * fair=false:建立一個非公平的可重入互斥鎖例項 */ public ReentrantLock(boolean fair) { sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync(); }
讀取鎖【非公平鎖】
/** * 1)如果該可重入互斥鎖沒有被另一個執行緒保持,則獲取該可重入互斥鎖並立即返回, * 將可重入互斥鎖的保持計數設定為 1。 * 2)如果當前執行緒已經持有該可重入互斥鎖,則將保持計數加 1,並且該方法立即返回。 * 3)如果該可重入互斥鎖被另一個執行緒保持,當前執行緒將阻塞等待獲取可重入互斥鎖。 */ public void lock() { sync.acquire(1); } AbstractQueuedSynchronizer#acquire /** * 1)在獨佔模式下獲取鎖,忽略中斷【執行緒被中斷後,當嘗試獲取鎖時會被清除中斷狀態並重新進入阻塞模式】 * 2)首先嚐試進行一次鎖獲取,如果獲取成功則直接返回; * 如果獲取失敗,則將當前執行緒加入同步佇列中阻塞等待獲取鎖。 */ public final void acquire(int arg) { /** * 1)tryAcquire 首先嚐試獲取鎖,獲取成功則直接返回 * 2)獲取失敗後,通過 addWaiter 建立一個獨佔模式的節點, * 並將當前執行緒駐留其上,通過 acquireQueued 將該節點加入同步佇列阻塞等待獲取鎖。 * 3)如果嘗試獲取鎖時執行緒被設定了中斷標識,則當期執行緒中斷自己。 */ if (!tryAcquire(arg) && acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg)) { AbstractQueuedSynchronizer.selfInterrupt(); } } /** * 非公平鎖的同步物件 */ static final class NonfairSync extends Sync { private static final long serialVersionUID = 7316153563782823691L; protected boolean tryAcquire(int acquires) { return nonfairTryAcquire(acquires); } } /** * ReentrantLock 鎖的同步控制基礎類 */ abstract static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer { private static final long serialVersionUID = -5179523762034025860L; /** * 非公平地嘗試獲取鎖操作 */ @ReservedStackAccess final boolean nonfairTryAcquire(int acquires) { // 讀取當前執行緒 final Thread current = Thread.currentThread(); // 讀取同步狀態值 final int c = getState(); // 1)如果同步狀態為 0,表示沒有執行緒持有鎖 if (c == 0) { // 嘗試原子更新同步狀態為 acquires,此處是 1 if (compareAndSetState(0, acquires)) { // 如果設定成功,則表示當前執行緒獲取鎖成功,則設定同步器的獨佔執行緒為當前執行緒 setExclusiveOwnerThread(current); // 成功獲取鎖返回 true return true; } } // 2)判斷持有鎖的執行緒是否是當前執行緒 else if (current == getExclusiveOwnerThread()) { // 如果是當前執行緒,則表示鎖重入,遞增同步狀態值 final int nextc = c + acquires; // 同步狀態值溢位 if (nextc < 0) { throw new Error("Maximum lock count exceeded"); } // 更新同步狀態值 setState(nextc); // 成功獲取鎖返回 true return true; } // 鎖已經被其他執行緒持有,獲取失敗則 false return false; } } AbstractQueuedSynchronizer#Node /** * 同步器佇列節點 */ static final class Node { /** 標識當前節點在共享模式下等待 */ static final Node SHARED = new Node(); /** 標識當前節點在獨佔模式下等待 */ static final Node EXCLUSIVE = null; /** 節點駐留執行緒由於超時或被中斷而取消 */ static final int CANCELLED = 1; /** 後繼節點的駐留執行緒需要在當前節點被釋放之後,被喚醒 */ static final int SIGNAL = -1; /** 當前執行緒在條件佇列中等待 */ static final int CONDITION = -2; /** * 下一次 acquireShared 操作需要被無條件往後傳播,用於鎖共享模式下 */ static final int PROPAGATE = -3; /** * 同步器狀態值 * SIGNAL: 當前節點的後繼節點上駐留的執行緒被阻塞,當前節點被釋放或取消時, * 必須喚醒其後繼節點上駐留的執行緒。 * CANCELLED: 當前節點由於超時或執行緒被中斷而取消,節點永遠不會離開該狀態, * 被取消的節點不會再次阻塞。 * CONDITION: 當前節點位於條件佇列,當滿足條件時,該節點的同步狀態會被設定為 0, * 並轉移到同步佇列中。 * PROPAGATE: releaseShared 操作需要被無條件向後傳播,該值只能設定在頭節點上。 * 0: 同步佇列節點的初始狀態。 * * 非負值表示節點不需要訊號【節點被取消】,在某些場景下可以簡化使用。 * 同步佇列節點的初始同步狀態為 0,條件佇列節點的初始同步狀態為 -2. */ volatile int waitStatus; /** * 同步佇列節點的前置節點,在入佇列時設定,在出佇列時設定為 null. */ volatile Node prev; /** * 同步佇列節點的後置節點,在繞過取消的節點時更新,在節點出佇列時置為 null。 * 被取消節點的 next 值被設定為節點本身。 */ volatile Node next; /** * 駐留在節點的執行緒,在建立時設定,在使用後置為 null。 */ volatile Thread thread; /** * 1)條件佇列只在獨佔模式下被訪問,nextWaiter 值為下一個在條件上等待的節點。 * 2)如果值為 SHARED,則表示該節點處於共享模式。 */ Node nextWaiter; /** * 節點處於共享模式,則返回 true */ boolean isShared() { return nextWaiter == Node.SHARED; } /** * 讀取當前節點的前置節點 */ Node predecessor() { final Node p = prev; if (p == null) { throw new NullPointerException(); } else { return p; } } /** Establishes initial head or SHARED marker. */ Node() {} /** Constructor used by addWaiter. */ Node(Node nextWaiter) { // 設定下一個等待節點 this.nextWaiter = nextWaiter; // 將當期執行緒駐留其上 Node.THREAD.set(this, Thread.currentThread()); } /** Constructor used by addConditionWaiter. */ Node(int waitStatus) { Node.WAITSTATUS.set(this, waitStatus); Node.THREAD.set(this, Thread.currentThread()); } /** 嘗試更新同步狀態 */ boolean compareAndSetWaitStatus(int expect, int update) { return Node.WAITSTATUS.compareAndSet(this, expect, update); } /** 嘗試更新當前節點的後置節點 */ boolean compareAndSetNext(Node expect, Node update) { return Node.NEXT.compareAndSet(this, expect, update); } // 設定當前節點的前置節點 void setPrevRelaxed(Node p) { Node.PREV.set(this, p); } // VarHandle mechanics private static final VarHandle NEXT; private static final VarHandle PREV; private static final VarHandle THREAD; private static final VarHandle WAITSTATUS; static { try { final MethodHandles.Lookup l = MethodHandles.lookup(); NEXT = l.findVarHandle(Node.class, "next", Node.class); PREV = l.findVarHandle(Node.class, "prev", Node.class); THREAD = l.findVarHandle(Node.class, "thread", Thread.class); WAITSTATUS = l.findVarHandle(Node.class, "waitStatus", int.class); } catch (final ReflectiveOperationException e) { throw new Error(e); } } } AbstractQueuedSynchronizer#addWaiter /** * 以指定的模式 mode 建立節點,並將當前執行緒駐留其上,之後將該節點加入同步佇列。 */ private Node addWaiter(Node mode) { // 建立節點並駐留當前執行緒 final Node node = new Node(mode); for (;;) { // 讀取尾節點 final Node oldTail = tail; // 1)尾節點不為 null,則直接將該節點加入到同步佇列尾部 if (oldTail != null) { // 設定前置節點 node.setPrevRelaxed(oldTail); // 比較設定尾部節點 if (compareAndSetTail(oldTail, node)) { // 設定成功,則更新舊尾節點的 next 為當前節點【新尾節點】 oldTail.next = node; // 返回當前節點 return node; } // 2)初始化同步佇列 } else { initializeSyncQueue(); } } } AbstractQueuedSynchronizer#initializeSyncQueue /** * 在第一次發生鎖競爭時初始化同步佇列的頭、尾節點, * 同步佇列的頭節點是一個傀儡節點,不駐留執行緒,新建時同步狀態為 0, * 阻塞節點加入佇列後,同步狀態被設定為 -1. */ private final void initializeSyncQueue() { Node h; // 原子設定頭結點為新建節點 if (AbstractQueuedSynchronizer.HEAD.compareAndSet(this, null, h = new Node())) { // 設定為節點為新建節點 tail = h; } } AbstractQueuedSynchronizer#acquireQueued /** * 在獨佔、執行緒不可中斷的模式下獲取鎖,當前執行緒已經在同步佇列中。 */ final boolean acquireQueued(final Node node, int arg) { boolean interrupted = false; try { for (;;) { // 讀取當前節點的前置節點 final Node p = node.predecessor(); // 如果前置節點是 head,則嘗試獲取鎖 if (p == head && tryAcquire(arg)) { // 獲取成功,則設定當前節點為 head setHead(node); p.next = null; // help GC // 返回執行緒中斷標識 return interrupted; } // 當前執行緒是否需要被阻塞 if (AbstractQueuedSynchronizer.shouldParkAfterFailedAcquire(p, node)) { // 阻塞當前執行緒,並等待喚醒,喚醒後返回其中斷狀態 interrupted |= parkAndCheckInterrupt(); } } // 執行緒執行過程中出現異常 } catch (final Throwable t) { // 取消當前節點 cancelAcquire(node); // 如果執行緒被設定中斷標識 if (interrupted) { // 則執行緒自我中斷 AbstractQueuedSynchronizer.selfInterrupt(); } throw t; } } AbstractQueuedSynchronizer#shouldParkAfterFailedAcquire /** * 判斷並更新前置節點的狀態,如果執行緒需要被阻塞,則返回 true */ private static boolean shouldParkAfterFailedAcquire(Node pred, Node node) { // 讀取前置節點的同步狀態 final int ws = pred.waitStatus; // 1)前置節點已經是 Node.SIGNAL,最後入隊的節點被取消而踢除時出現。 if (ws == Node.SIGNAL) { // 當前執行緒需要被阻塞,則返回 true return true; } // 2)前置節點已經被取消 if (ws > 0) { // 將被取消的前置節點踢除,直到遇到一個需要訊號的節點為止 do { // 踢除前置節點 node.prev = pred = pred.prev; } while (pred.waitStatus > 0); // 將當前節點連結到新的前置節點後 pred.next = node; } else { /** * waitStatus must be 0 or PROPAGATE. * 將前置節點設定為 Node.SIGNAL,表示當前置節點被釋放時,需要喚醒當前節點 * 再次獲取鎖失敗時,當前節點將阻塞等待。 */ pred.compareAndSetWaitStatus(ws, Node.SIGNAL); } // 執行緒不需要被阻塞,再次嘗試獲取鎖 return false; } AbstractQueuedSynchronizer#parkAndCheckInterrupt /** * 阻塞當前執行緒,並在執行緒被釋放時【正常釋放或被其他執行緒中斷】 * 返回中斷狀態。 */ private final boolean parkAndCheckInterrupt() { // 阻塞當前執行緒 LockSupport.park(this); // 返回並清除執行緒中斷狀態 return Thread.interrupted(); } LockSupport#park /** * 在許可可用之前阻塞當前執行緒。 * 如果許可可用,則使用該許可,並且該呼叫立即返回;否則,當前執行緒將被阻塞。 * 以下場景下該方法呼叫才會返回: * 1)其他某個執行緒呼叫將當前執行緒作為目標呼叫 unpark。 * 2)其他某個執行緒中斷當前執行緒。 * 3)該呼叫不合邏輯地(即毫無理由地)返回。 */ public static void park(Object blocker) { // 讀取當前執行緒 Thread t = Thread.currentThread(); // 設定 Thread 的 parkBlocker 屬性為阻塞者 blocker setBlocker(t, blocker); // 阻塞當前執行緒 U.park(false, 0L); // 執行緒被重新排程,則置空當前執行緒的 parkBlocker setBlocker(t, null); } Unsafe#park /** * 阻塞當前執行緒 * 1)isAbsolute=false,time=0:直到其他執行緒呼叫 LockSupport#unpark 方法喚醒 * 目標執行緒,或目標執行緒被其他執行緒中斷。 * 2)isAbsolute=false,time>0:除了執行緒被主動喚醒、執行緒被中斷之外,指定的納秒時間已經過去 * ,則執行緒被自動喚醒。 * 3)isAbsolute=true,time>0:除了執行緒被主動喚醒、執行緒被中斷之外, * 當前時間已經超過指定 Epoch 的時間戳,則執行緒被自動喚醒。 * 4)異常情況下被喚醒 */ @HotSpotIntrinsicCandidate public native void park(boolean isAbsolute, long time); AbstractQueuedSynchronizer#cancelAcquire /** * 1)被取消節點是尾節點,則直接踢除 * 2)被取消節點是第一個需要獲取鎖的節點,則喚醒其後置節點 * 3)被取消節點在中間,則將前置節點和後置節點相連 * 取消正在進行的獲取鎖操作 */ private void cancelAcquire(Node node) { // 節點已經不存在,則直接返回 if (node == null) { return; } // 清除節點駐留執行緒 node.thread = null; // 跳過被取消的前置節點 Node pred = node.prev; while (pred.waitStatus > 0) { node.prev = pred = pred.prev; } // predNext is the apparent node to unsplice. CASes below will // fail if not, in which case, we lost race vs another cancel // or signal, so no further action is necessary. final Node predNext = pred.next; // 設定節點的同步狀態為已經取消 node.waitStatus = Node.CANCELLED; // 1)當前節點是尾節點,則比較更新尾部接地啊 if (node == tail && compareAndSetTail(node, pred)) { // 尾部節點更新成功後,比較更新尾節點的 next 屬性 pred.compareAndSetNext(predNext, null); // 2)當前節點不是尾節點 } else { /** * 1)前置節點不是頭節點,並且前置節點的同步狀態為 Node.SIGNAL【 * 如果同步狀態<=0,則將其設定為 Node.SIGNAL】, * 並且前置節點的駐留執行緒不為 null【不是傀儡節點】。 */ int ws; if (pred != head && ((ws = pred.waitStatus) == Node.SIGNAL || ws <= 0 && pred.compareAndSetWaitStatus(ws, Node.SIGNAL)) && pred.thread != null) { // 讀取後置節點 final Node next = node.next; // 後置節點不為 null,並且其需要訊號 if (next != null && next.waitStatus <= 0) { // 則比較更新前置節點的 next 屬性 pred.compareAndSetNext(predNext, next); } /** * 2)前置節點是頭節點,說明當前節點是需要獲取鎖的第一個節點, * 當前節點被取消,需要喚醒其後繼節點。 */ } else { unparkSuccessor(node); } // 被取消節點的 next 設定為節點本身 node.next = node; // help GC } } AbstractQueuedSynchronizer#unparkSuccessor /** * 如果後繼節點存在,則喚醒駐留其上的執行緒 */ private void unparkSuccessor(Node node) { // 讀取節點同步狀態 final int ws = node.waitStatus; // 節點需要訊號,則比較更新為 0 if (ws < 0) { node.compareAndSetWaitStatus(ws, 0); } /* * Thread to unpark is held in successor, which is normally * just the next node. But if cancelled or apparently null, * traverse backwards from tail to find the actual * non-cancelled successor. */ /** * 讀取後置節點 */ Node s = node.next; // 後置節點為 null 或後置節點已經被取消 if (s == null || s.waitStatus > 0) { s = null; /** * 從尾部開始遍歷,如果迭代節點不是當前節點,並且其不為 null,則進入迴圈體。 * 一旦遇到當前節點或前置節點為 null【遍歷到頭部】,則退出迴圈。 * 遍歷完成之後,可以獲取到當前節點後,第一個需要被喚醒的節點【如果存在】 */ for (Node p = tail; p != node && p != null; p = p.prev) { // 迭代節點需要訊號 if (p.waitStatus <= 0) { // 則更新需要被喚醒的節點 s = p; } } } // 目標節點存在 if (s != null) { // 則喚醒駐留其上的執行緒 LockSupport.unpark(s.thread); } } LockSupport#unpark /** * 給當前執行緒一個許可,如果當前執行緒被阻塞,則將其喚醒; * 如果執行緒已經被喚醒,則下一次呼叫 park 操作形參 Thread 將不會被阻塞。 */ public static void unpark(Thread thread) { if (thread != null) { // 喚醒目標執行緒 LockSupport.U.unpark(thread); } }
獲取鎖【公平鎖】
/** * 1)如果該可重入互斥鎖沒有被另一個執行緒保持,則獲取該可重入互斥鎖並立即返回, * 將可重入互斥鎖的保持計數設定為 1。 * 2)如果當前執行緒已經持有該可重入互斥鎖,則將保持計數加 1,並且該方法立即返回。 * 3)如果該可重入互斥鎖被另一個執行緒保持,當前執行緒將阻塞等待獲取可重入互斥鎖。 */ @Override public void lock() { sync.acquire(1); } AbstractQueuedSynchronizer#acquire /** * 1)在獨佔模式下獲取鎖,忽略中斷【執行緒被中斷後,當嘗試獲取鎖時會被清除中斷狀態並重新進入阻塞模式】 * 2)首先嚐試進行一次鎖獲取,如果獲取成功則直接返回; * 如果獲取失敗,則將當前執行緒加入同步佇列中阻塞等待獲取鎖。 */ public final void acquire(int arg) { /** * 1)tryAcquire 首先嚐試獲取鎖,獲取成功則直接返回 * 2)獲取失敗後,通過 addWaiter 建立一個獨佔模式的節點, * 並將當前執行緒駐留其上,通過 acquireQueued 將該節點加入同步佇列阻塞等待獲取鎖。 * 3)如果嘗試獲取鎖時執行緒被設定了中斷標識,則當期執行緒中斷自己。 */ if (!tryAcquire(arg) && acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg)) { AbstractQueuedSynchronizer.selfInterrupt(); } } /** * 公平鎖的同步物件 */ static final class FairSync extends Sync { private static final long serialVersionUID = -3000897897090466540L; /** * 公平鎖的獲取操作 */ @Override @ReservedStackAccess protected boolean tryAcquire(int acquires) { // 讀取當前執行緒 final Thread current = Thread.currentThread(); // 讀取同步狀態 final int c = getState(); // 1)同步狀態為 0 if (c == 0) { /** * 1)同步佇列中沒有等待獲取鎖的執行緒或等待執行緒就是當前執行緒, * 則比較更新同步狀態。 */ if (!hasQueuedPredecessors() && compareAndSetState(0, acquires)) { // 更新成功則表示獲取鎖成功,返回 true setExclusiveOwnerThread(current); return true; } } // 2)當前執行緒是持有鎖的執行緒,鎖重入 else if (current == getExclusiveOwnerThread()) { // 遞增同步狀態值 final int nextc = c + acquires; if (nextc < 0) { throw new Error("Maximum lock count exceeded"); } // 更新同步狀態值,獲取成功返回 true setState(nextc); return true; } return false; } } AbstractQueuedSynchronizer#hasQueuedPredecessors /** * 是否有執行緒在等待獲取鎖 */ public final boolean hasQueuedPredecessors() { // 讀取尾節點 final Node t = tail; // Read fields in reverse initialization order // 讀取頭節點 final Node h = head; Node s; /** * 同步佇列中存在等待節點,並且 * 1)head.next==null,同步佇列初始化時,說明已經有節點正在加入到同步佇列中 * 2)第一個等待獲取鎖的節點駐留執行緒不是當前執行緒【如果是當前執行緒,則可以重入】 */ return h != t && ((s = h.next) == null || s.thread != Thread.currentThread()); }
釋放鎖【公平鎖和非公平鎖一致】
/**
* 嘗試釋放鎖
*/
@Override
public void unlock() {
sync.release(1);
}
AbstractQueuedSynchronizer#release
/**
* 在獨佔模式下釋放鎖
*/
public final boolean release(int arg) {
// 嘗試釋放鎖
if (tryRelease(arg)) {
// 讀取頭節點
final Node h = head;
// 頭結點的同步狀態不為 0,則喚醒其後置節點
if (h != null && h.waitStatus != 0) {
// 喚醒目標節點的後繼節點
unparkSuccessor(h);
}
return true;
}
return false;
}
Sync#tryRelease
@Override
@ReservedStackAccess
protected final boolean tryRelease(int releases) {
// 計算新的同步狀態值
final int c = getState() - releases;
// 當前執行緒不是持有鎖的執行緒
if (Thread.currentThread() != getExclusiveOwnerThread()) {
// 丟擲 IllegalMonitorStateException 異常
throw new IllegalMonitorStateException();
}
boolean free = false;
// 同步狀態值為 0,標識鎖已經沒有被執行緒持有
if (c == 0) {
free = true;
// 清空鎖持有執行緒
setExclusiveOwnerThread(null);
}
// 更新狀態值
setState(c);
return free;
}
可中斷地獲取鎖
/**
* 可響應中斷地獲取鎖,一旦目標執行緒被其他中斷,則丟擲 InterruptedException 異常。
*/
@Override
public void lockInterruptibly() throws InterruptedException {
sync.acquireInterruptibly(1);
}
AbstractQueuedSynchronizer#acquireInterruptibly
/**
* 1)在獨佔模式下獲取鎖
* 2)首先嚐試進行一次鎖獲取,如果獲取成功則直接返回;
* 如果獲取失敗,則將當前執行緒加入同步佇列中阻塞等待獲取鎖。
* 3)如果目標執行緒被其他執行緒中斷,則丟擲 InterruptedException 異常
*/
public final void acquireInterruptibly(int arg)
throws InterruptedException {
// 返回並清除當前執行緒的中斷標識,如果執行緒已經被中斷
if (Thread.interrupted()) {
// 直接丟擲 InterruptedException 異常
throw new InterruptedException();
}
// 嘗試獲取鎖
if (!tryAcquire(arg)) {
// 獲取失敗,則可中斷地再次獲取鎖
doAcquireInterruptibly(arg);
}
}
AbstractQueuedSynchronizer#doAcquireInterruptibly
/**
* 在獨佔模式下獲取鎖,可響應執行緒中斷
*/
private void doAcquireInterruptibly(int arg)
throws InterruptedException {
final Node node = addWaiter(Node.EXCLUSIVE);
try {
for (;;) {
// 讀取當前節點的前置節點
final Node p = node.predecessor();
// 如果前置節點是 head,則嘗試獲取鎖
if (p == head && tryAcquire(arg)) {
// 獲取成功,則設定當前節點為 head
setHead(node);
p.next = null; // help GC
return;
}
// 當前執行緒是否需要被阻塞,如果需要,則阻塞當前執行緒,並等待喚醒,喚醒後返回其中斷狀態
if (AbstractQueuedSynchronizer.shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&
parkAndCheckInterrupt()) {
// 如果當前執行緒被其他執行緒中斷
throw new InterruptedException();
}
}
} catch (final Throwable t) {
// 取消正在獲取的鎖操作
cancelAcquire(node);
throw t;
}
}
嘗試獲取鎖
/**
* 嘗試進行一次獲取鎖操作
*/
@Override
public boolean tryLock() {
return sync.nonfairTryAcquire(1);
}
帶超時時間的鎖獲取
/**
* 在指定的時間內,嘗試獲取鎖,一旦超時,則直接返回結果。
* 可響應執行緒中斷。
*/
@Override
public boolean tryLock(long timeout, TimeUnit unit)
throws InterruptedException {
// 將目標時間轉換為納秒
return sync.tryAcquireNanos(1, unit.toNanos(timeout));
}
AbstractQueuedSynchronizer#tryAcquireNanos
/**
* 在獨佔模式下嘗試獲取鎖,
* 1)執行緒被中斷,則直接丟擲 InterruptedException 異常
* 2)超出目標時間,則直接返回
*/
public final boolean tryAcquireNanos(int arg, long nanosTimeout)
throws InterruptedException {
// 獲取並清除當前執行緒的中斷標識
if (Thread.interrupted()) {
throw new InterruptedException();
}
/**
* 1)嘗試進行鎖獲取,成功則直接返回 true。
* 2)獲取失敗,則基於指定的超時時間再次嘗試獲取鎖,直到超時為止。
*/
return tryAcquire(arg) ||
doAcquireNanos(arg, nanosTimeout);
}
AbstractQueuedSynchronizer#doAcquireNanos
/**
* 在獨佔、超時模式下獲取鎖
*/
private boolean doAcquireNanos(int arg, long nanosTimeout)
throws InterruptedException {
// 超時時間為負數,則直接返回獲取失敗
if (nanosTimeout <= 0L) {
return false;
}
// 計算結束時間
final long deadline = System.nanoTime() + nanosTimeout;
// 將當前執行緒加入到同步佇列
final Node node = addWaiter(Node.EXCLUSIVE);
try {
for (;;) {
final Node p = node.predecessor();
if (p == head && tryAcquire(arg)) {
setHead(node);
p.next = null; // help GC
return true;
}
// 計算剩餘時間
nanosTimeout = deadline - System.nanoTime();
// 已經超時
if (nanosTimeout <= 0L) {
// 取消當前執行緒的鎖獲取操作
cancelAcquire(node);
return false;
}
/**
* 當前執行緒是否需要被阻塞,
* 1)如果超時時間大於 1000 納秒,則阻塞當前執行緒。
* 2)否則進行自旋獲取鎖操作。
*/
if (AbstractQueuedSynchronizer.shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&
nanosTimeout > AbstractQueuedSynchronizer.SPIN_FOR_TIMEOUT_THRESHOLD) {
// 最多阻塞當前執行緒 nanosTimeout 納秒
LockSupport.parkNanos(this, nanosTimeout);
}
// 當前執行緒是否被中斷
if (Thread.interrupted()) {
throw new InterruptedException();
}
}
} catch (final Throwable t) {
cancelAcquire(node);
throw t;
}
}
/**
* 在許可可用之前阻塞當前執行緒。
* 如果許可可用,則使用該許可,並且該呼叫立即返回;否則,當前執行緒將被阻塞。
* 以下場景下該方法呼叫才會返回:
* 1)其他某個執行緒將當前執行緒作為目標呼叫 unpark。
* 2)其他某個執行緒中斷當前執行緒。
* 3)執行緒阻塞已經超出 nanos 納秒
* 4)該呼叫不合邏輯地(即毫無理由地)返回。
*/
public static void parkNanos(Object blocker, long nanos) {
if (nanos > 0) {
final Thread t = Thread.currentThread();
LockSupport.setBlocker(t, blocker);
LockSupport.U.park(false, nanos);
LockSupport.setBlocker(t, null);
}
}
狀態查詢操作,基於佇列的狀態查詢是不精確的
/**
* 當前可重入互斥鎖是不是公平鎖
*/
public final boolean isFair() {
return sync instanceof FairSync;
}
/**
* 鎖是不是被當前執行緒持有
*/
public boolean isHeldByCurrentThread() {
return sync.isHeldExclusively();
}
/**
* 鎖是不是已經被佔用,同步狀態不為 0
*/
public boolean isLocked() {
return sync.isLocked();
}
/**
* 當前執行緒持有同步狀態的計數值
*/
public int getHoldCount() {
return sync.getHoldCount();
}