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這篇文章給大家介紹深入淺析Java中 concurrency的公平鎖,內容非常詳細,感興趣的小伙伴們可以參考借鑒,希望對大家能有所幫助。
釋放公平鎖(基于JDK1.7.0_40)
1. unlock()
unlock()在ReentrantLock.java中實現的,源碼如下:
public void unlock() { sync.release(1); }
說明:
unlock()是解鎖函數,它是通過AQS的release()函數來實現的。
在這里,“1”的含義和“獲取鎖的函數acquire(1)的含義”一樣,它是設置“釋放鎖的狀態”的參數。由于“公平鎖”是可重入的,所以對于同一個線程,每釋放鎖一次,鎖的狀態-1。
關于AQS, ReentrantLock 和 sync的關系如下:
public class ReentrantLock implements Lock, java.io.Serializable { private final Sync sync; abstract static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer { ... } ... }
從中,我們發現:sync是ReentrantLock.java中的成員對象,而Sync是AQS的子類。
2. release()
release()在AQS中實現的,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; }
說明:
release()會先調用tryRelease()來嘗試釋放當前線程鎖持有的鎖。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類中實現,源碼如下:
protected final boolean tryRelease(int releases) { // c是本次釋放鎖之后的狀態 int c = getState() - releases; // 如果“當前線程”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”已經被當前線程徹底釋放,則設置“鎖”的持有者為null,即鎖是可獲取狀態。 if (c == 0) { free = true; setExclusiveOwnerThread(null); } // 設置當前線程的鎖的狀態。 setState(c); return free; }
說明:
tryRelease()的作用是嘗試釋放鎖。
(01) 如果“當前線程”不是“鎖的持有者”,則拋出異常。
(02) 如果“當前線程”在本次釋放鎖操作之后,對鎖的擁有狀態是0(即,當前線程徹底釋放該“鎖”),則設置“鎖”的持有者為null,即鎖是可獲取狀態。同時,更新當前線程的鎖的狀態為0。
getState(), setState()在前一章已經介紹過,這里不再說明。
getExclusiveOwnerThread(), setExclusiveOwnerThread()在AQS的父類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“當前線程”釋放鎖成功的話,會喚醒當前線程的后繼線程。
根據CLH隊列的FIFO規則,“當前線程”(即已經獲取鎖的線程)肯定是head;如果CLH隊列非空的話,則喚醒鎖的下一個等待線程。
下面看看unparkSuccessor()的源碼,它在AQS中實現。
private void unparkSuccessor(Node node) { // 獲取當前線程的狀態 int ws = node.waitStatus; // 如果狀態<0,則設置狀態=0 if (ws < 0) compareAndSetWaitStatus(node, ws, 0); //獲取當前節點的“有效的后繼節點”,無效的話,則通過for循環進行獲取。 // 這里的有效,是指“后繼節點對應的線程狀態<=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“后繼節點對應的線程” if (s != null) LockSupport.unpark(s.thread); }
說明:
unparkSuccessor()的作用是“喚醒當前線程的后繼線程”。后繼線程被喚醒之后,就可以獲取該鎖并恢復運行了。
關于node.waitStatus的說明,請參考“上一章關于Node類的介紹”。
總結
“釋放鎖”的過程相對“獲取鎖”的過程比較簡單。釋放鎖時,主要進行的操作,是更新當前線程對應的鎖的狀態。如果當前線程對鎖已經徹底釋放,則設置“鎖”的持有線程為null,設置當前線程的狀態為空,然后喚醒后繼線程。
關于深入淺析Java中 concurrency的公平鎖就分享到這里了,希望以上內容可以對大家有一定的幫助,可以學到更多知識。如果覺得文章不錯,可以把它分享出去讓更多的人看到。
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