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沒看過AQS源碼,別說精通Java并發(fā)編程

來源: 責(zé)編: 時間:2024-02-29 14:35:48 201觀看
導(dǎo)讀前言AQS 全稱 AbstractQueuedSynchronizer(抽象隊(duì)列同步器),旨在作為創(chuàng)建鎖和其他同步機(jī)制的基礎(chǔ),常見的同步鎖 ReentrantLock、CountDownLatch、Semaphore、CyclicBarrier等都是基于 AQS 實(shí)現(xiàn)的。所以只有了解了AQS的實(shí)

前言

AQS 全稱 AbstractQueuedSynchronizer(抽象隊(duì)列同步器),旨在作為創(chuàng)建鎖和其他同步機(jī)制的基礎(chǔ),常見的同步鎖 ReentrantLock、CountDownLatch、Semaphore、CyclicBarrier等都是基于 AQS 實(shí)現(xiàn)的。所以只有了解了AQS的實(shí)現(xiàn)原理,才能更好學(xué)習(xí)使用其他同步鎖。Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

AQS的源碼邏輯比較復(fù)雜,很多開發(fā)者看見就頭疼,邏輯眾多,無法梳理清楚。原因就是開發(fā)者梳理源碼的步驟出錯了,剛開始就看AQS的加鎖、釋放鎖邏輯,陷入細(xì)節(jié)中不能自拔。正確的做法是,先整體后局部,先框架后細(xì)節(jié)。下面就帶著大家一下分析AQS源碼,保證清晰易懂。Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

AQS加鎖流程

為什么一上來先看AQS的加鎖流程,先要理解AQS的框架設(shè)計(jì),才能去看具體的源碼。Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

問個問題,如果讓你設(shè)計(jì)一個同步鎖,你會怎么設(shè)計(jì)?Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

肯定先要梳理一下需求,需求沒有梳理清楚,就別談開發(fā)了。Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

我理解的設(shè)計(jì)一個同步鎖,需要滿足以下需求:Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

  1. 當(dāng)多個線程競爭同一個臨界資源的時候,只有一個線程可以獲取到臨界資源,其他線程只能等待。所以這里我們需要一個狀態(tài)state用來記錄臨界資源是否被加鎖和加鎖的次數(shù),還需要記錄一下這個資源是被哪個線程持有,字段名叫做exclusiveOwnerThread。還需要一個隊(duì)列,用來存儲等待獲取資源的線程,這個隊(duì)列我們叫做同步隊(duì)列。
  2. 持有資源的線程可以主動掛起自己(調(diào)用await()方法),并且釋放鎖,然后等待被其他線程喚醒。所以這里需要一個隊(duì)列存儲需要被喚醒的線程,這個隊(duì)列我們叫做條件隊(duì)列。
  3. 在條件隊(duì)列中線程被喚醒后,并不能立即獲取到鎖,還需要跟同步隊(duì)列中線程一起競爭鎖。所以在條件隊(duì)列中被喚醒的線程,需要轉(zhuǎn)移到同步隊(duì)列。

至此,我們梳理清楚了AQS的加鎖需求,而實(shí)際上AQS的加鎖流程跟上面的需求完全一致,下面用一張圖來表示。Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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AQS的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

看一下AQS內(nèi)部的架構(gòu)設(shè)計(jì)和包含的屬性。Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

// AQS繼承自AbstractOwnableSynchronizer,為了記錄哪個線程占用鎖public abstract class AbstractQueuedSynchronizer extends AbstractOwnableSynchronizer {      // 同步狀態(tài),0表示無鎖,每次加鎖+1,釋放鎖-1    private volatile int state;    // 同步隊(duì)列的頭尾節(jié)點(diǎn)    private transient volatile Node head;    private transient volatile Node tail;    // Node節(jié)點(diǎn),用來包裝線程,放到隊(duì)列中    static final class Node {        // 節(jié)點(diǎn)中的線程        volatile Thread thread;        // 節(jié)點(diǎn)狀態(tài)        volatile int waitStatus;        // 同步隊(duì)列的前驅(qū)節(jié)點(diǎn)和后繼節(jié)點(diǎn)        volatile Node prev;        volatile Node next;        // 條件隊(duì)列的后繼節(jié)點(diǎn)或者同步隊(duì)列的共享/排他模式        Node nextWaiter;    }    // 條件隊(duì)列    public class ConditionObject implements Condition {        // 條件隊(duì)列的頭尾節(jié)點(diǎn)        private transient Node firstWaiter;        private transient Node lastWaiter;    }}

首先AQS繼承自AbstractOwnableSynchronizer,其實(shí)是為了記錄哪個線程正在占用鎖。Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

public abstract class AbstractOwnableSynchronizer {    // 正在占用鎖的線程    private transient Thread exclusiveOwnerThread;    // 設(shè)置占用鎖的線程    protected final void setExclusiveOwnerThread(Thread thread) {        exclusiveOwnerThread = thread;    }    protected final Thread getExclusiveOwnerThread() {        return exclusiveOwnerThread;    }}

無論是同步隊(duì)列還是條件隊(duì)列中線程都需要包裝成Node節(jié)點(diǎn)。Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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同步隊(duì)列:是帶有頭尾節(jié)點(diǎn)的雙鏈表,由Node節(jié)點(diǎn)組成,使用prev和next組成雙向鏈表,nextWaiter只用來表示是共享模式還是排他模式。條件隊(duì)列:是帶有頭尾節(jié)點(diǎn)的單鏈表。同樣由Node節(jié)點(diǎn)組成,沒有使用到Node中prev和next屬性,而是使用nextWaiter組成單鏈表。 這個復(fù)用對象的設(shè)計(jì)思想值得我們學(xué)習(xí)。 同步隊(duì)列head節(jié)點(diǎn)是個啞節(jié)點(diǎn),里面并沒有存儲線程對象。當(dāng)然head節(jié)點(diǎn)也可以看成是給當(dāng)前持有鎖的線程使用的。 Node節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)狀態(tài)(waitStatus)共有5種:Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

  • 1 cancelled:表示節(jié)點(diǎn)的線程已經(jīng)被取消
  • 0 初始化:Node節(jié)點(diǎn)的默認(rèn)值
  • -1 signal: 表示節(jié)點(diǎn)線程在釋放鎖后要喚醒同步隊(duì)列中的后繼節(jié)點(diǎn)
  • -2 condition: 當(dāng)前節(jié)點(diǎn)在條件隊(duì)列中
  • -3 propagate: 釋放共享資源的時候會向后傳播釋放其他共享節(jié)點(diǎn)(用于共享模式)

節(jié)點(diǎn)狀態(tài)(waitStatus)流轉(zhuǎn)過程如下:Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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AQS方法概覽

AQS支持排他模式和共享模式兩種訪問資源的模式(排他模式又叫獨(dú)占模式)。 排他模式的方法:Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

// 加鎖acquire(int arg);// 加可中斷的鎖acquireInterruptibly(int arg);// 加鎖,帶超時時間(如果指定時間內(nèi)加鎖不成功,就返回false)tryAcquireNanos(int arg, long nanosTimeout);// 釋放鎖release(int arg);

共享模式的方法:Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

// 加鎖acquireShared(int arg);// 加可中斷的鎖acquireSharedInterruptibly(int arg);// 加鎖,帶超時時間(如果指定時間內(nèi)加鎖不成功,就返回false)tryAcquireSharedNanos(int arg, long nanosTimeout);// 釋放鎖releaseShared(int arg);

排他模式和共享模式的方法并沒有實(shí)現(xiàn)具體的加鎖、釋放鎖邏輯,AQS中只是定義了加鎖、釋放鎖的抽象方法。 留給子類實(shí)現(xiàn)的抽象方法:Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

public abstract class AbstractQueuedSynchronizer        extends AbstractOwnableSynchronizer        implements java.io.Serializable {    // 加排他鎖    protected boolean tryAcquire(int arg) {        throw new UnsupportedOperationException();    }    // 釋放排他鎖    protected boolean tryRelease(int arg) {        throw new UnsupportedOperationException();    }    // 加共享鎖    protected int tryAcquireShared(int arg) {        throw new UnsupportedOperationException();    }    // 釋放共享鎖    protected boolean tryReleaseShared(int arg) {        throw new UnsupportedOperationException();    }    // 判斷是否是當(dāng)前線程正在持有鎖    protected boolean isHeldExclusively() {        throw new UnsupportedOperationException();    }}

這里就用到了設(shè)計(jì)模式中的模板模式,父類AQS定義了加鎖、釋放鎖的流程,子類ReentrantLock、CountDownLatch、Semaphore、CyclicBarrier負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)具體的加鎖、釋放鎖邏輯。 這不是個面試知識點(diǎn)嗎? 面試官再問你,你看過哪些框架源碼使用到了設(shè)計(jì)模式? 你就可以回答AQS源碼中用到了模板模式,巴拉巴拉,妥妥的加分項(xiàng)!Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

條件隊(duì)列的方法

條件隊(duì)列中常用的方法如下:Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

// 等待方法,并釋放鎖public final void await() throws InterruptedException { ……}// 等待指定時間public final boolean await(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException { ……}// 喚醒條件隊(duì)列中的單個線程public final void signal() { ……}// 喚醒條件隊(duì)列中的所有線程public final void signalAll() { ……}

排它鎖

1. 加鎖

整個加鎖流程如下:Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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再看一下加鎖方法的源碼:Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

// 加鎖方法,傳參是1,表示加鎖一次public final void acquire(int arg) {    // 1. 首先嘗試獲取鎖,如果獲取成功,則設(shè)置state+1,exclusiveOwnerThread=currentThread(留給子類實(shí)現(xiàn))    if (!tryAcquire(arg) &&            // 2. 如果沒有獲取成功,把線程組裝成Node節(jié)點(diǎn),追加到同步隊(duì)列末尾            acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg)) {        // 3. 加入同步隊(duì)列后,將自己掛起        selfInterrupt();    }}

再看一下addWaiter()方法源碼,作用就是把線程組裝成Node節(jié)點(diǎn),追加到同步隊(duì)列末尾。Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

// 追加到同步隊(duì)列末尾,傳參mode表示是共享模式or排他模式private Node addWaiter(Node mode) {    // 1. 組裝成Node節(jié)點(diǎn)    Node node = new Node(Thread.currentThread(), mode);    Node pred = tail;    if (pred != null) {        node.prev = pred;        // 2. 在多線程競爭不激烈的情況下,通過CAS方法追加到同步隊(duì)列末尾        if (compareAndSetTail(pred, node)) {            pred.next = node;            return node;        }    }    // 3. 在多線程競爭激烈的情況下,使用死循環(huán)保證追加到同步隊(duì)列末尾    enq(node);    return node;}// 通過死循環(huán)的方式,追加到同步隊(duì)列末尾private Node enq(final Node node) {    for (; ; ) {        Node t = tail;        if (t == null) {            // 如果同步隊(duì)列為空,先初始化頭節(jié)點(diǎn)(頭節(jié)點(diǎn)是空節(jié)點(diǎn))            if (compareAndSetHead(new Node()))                tail = head;        } else {            // 再使用CAS追加到同步隊(duì)列末尾            node.prev = t;            if (compareAndSetTail(t, node)) {                t.next = node;                return t;            }        }    }}// 創(chuàng)建Node節(jié)點(diǎn),傳參thread表示當(dāng)前線程,mode表示共享模式or排他模式Node(Thread thread, Node mode) {   this.thread = thread;    this.nextWaiter = mode;}

再看一下addWaiter()方法外層的acquireQueued()方法,作用就是:Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

  1. 在追加到同步隊(duì)列末尾后,再判斷一下前驅(qū)節(jié)點(diǎn)是不是頭節(jié)點(diǎn)。如果是,說明是第一個加入同步隊(duì)列的,就再去嘗試獲取鎖。如果獲取鎖成功,就把自己設(shè)置成頭節(jié)點(diǎn)。
  2. 如果前驅(qū)節(jié)點(diǎn)不是頭節(jié)點(diǎn),或者獲取鎖失敗,就逆序遍歷同步隊(duì)列,找到可以將自己喚醒的節(jié)點(diǎn)。
  3. 最后才放心地將自己掛起
// 追加到同步隊(duì)列末尾后,再次嘗試獲取鎖final boolean acquireQueued(final Node node, int arg) {    boolean failed = true;    try {        boolean interrupted = false;        for (; ; ) {            // 1. 找到前驅(qū)節(jié)點(diǎn)            final Node p = node.predecessor();            // 2. 如果前驅(qū)節(jié)點(diǎn)是頭結(jié)點(diǎn),就再次嘗試獲取鎖            if (p == head && tryAcquire(arg)) {                // 3. 獲取鎖成功后,把自己設(shè)置為頭節(jié)點(diǎn)                setHead(node);                p.next = null;                failed = false;                return interrupted;            }            // 4. 如果還是沒有獲取到鎖,找到可以將自己喚醒的節(jié)點(diǎn)            if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&                    // 5. 最后才放心地將自己掛起                    parkAndCheckInterrupt())                interrupted = true;        }    } finally {        if (failed)            cancelAcquire(node);    }}

再看一下shouldParkAfterFailedAcquire()方法,是怎么找到將自己喚醒的節(jié)點(diǎn)的?為什么要找這個節(jié)點(diǎn)?Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

// 加入同步隊(duì)列后,找到能將自己喚醒的節(jié)點(diǎn)private static boolean shouldParkAfterFailedAcquire(Node pred, Node node) {    int ws = pred.waitStatus;    // 1. 如果前驅(qū)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)已經(jīng)是SIGNAL狀態(tài)(釋放鎖后,需要喚醒后繼節(jié)點(diǎn)),就無需操作了    if (ws == Node.SIGNAL)        return true;    // 2. 如果前驅(qū)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)是已取消,就繼續(xù)向前遍歷    if (ws > 0) {        do {            node.prev = pred = pred.prev;        } while (pred.waitStatus > 0);        pred.next = node;    } else {        // 3. 找到了不是取消狀態(tài)的節(jié)點(diǎn),把該節(jié)點(diǎn)狀態(tài)設(shè)置成SIGNAL        compareAndSetWaitStatus(pred, ws, Node.SIGNAL);    }    return false;}

從代碼中可以很清楚的看到,目的就是為了找到不是取消狀態(tài)的節(jié)點(diǎn),并把該節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)設(shè)置成SIGNAL。 狀態(tài)是SIGNAL的節(jié)點(diǎn),釋放鎖后,需要喚醒其后繼節(jié)點(diǎn)。 簡單理解就是:小弟初來乍到,特意來知會老大一聲,有好事,多通知小弟。 再看一下釋放鎖的邏輯。Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

2. 釋放鎖

釋放鎖的流程如下:Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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釋放鎖的代碼邏輯比較簡單:Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

// 釋放鎖,傳參是1,表示釋放鎖一次public final boolean release(int arg) {    // 1. 先嘗試釋放鎖,如果成功,則設(shè)置state-1,exclusiveOwnerThread=null(由子類實(shí)現(xiàn))    if (tryRelease(arg)) {        Node h = head;        // 2. 如果同步隊(duì)列中還有其他節(jié)點(diǎn),就喚醒下一個節(jié)點(diǎn)        if (h != null && h.waitStatus != 0)            // 3. 喚醒其后繼節(jié)點(diǎn)            unparkSuccessor(h);        return true;    }    return false;}

再看一下喚醒后繼節(jié)點(diǎn)的方法,作用就是重置頭節(jié)點(diǎn)狀態(tài),然后找到一個有效的后繼節(jié)點(diǎn)并喚醒。Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

// 喚醒后繼節(jié)點(diǎn)private void unparkSuccessor(Node node) {    int ws = node.waitStatus;    // 1. 如果頭節(jié)點(diǎn)不是取消狀態(tài),就重置成初始狀態(tài)    if (ws < 0)        compareAndSetWaitStatus(node, ws, 0);    Node s = node.next;    // 2. 如果后繼節(jié)點(diǎn)是null或者是取消狀態(tài)    if (s == null || s.waitStatus > 0) {        s = null;        // 3. 從隊(duì)尾開始遍歷,找到一個有效狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)        for (Node t = tail; t != null && t != node; t = t.prev)            if (t.waitStatus <= 0)                s = t;    }    // 3. 喚醒這個有效節(jié)點(diǎn)    if (s != null)        LockSupport.unpark(s.thread);}

3. await等待

await等待的流程:Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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持有鎖的線程可以調(diào)用await()方法,在ConditionObject類里面。作用是:釋放鎖,并追加到條件隊(duì)列末尾。Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

// 等待方法public final void await() throws InterruptedException {    // 如果線程已中斷,則拋出中斷異常    if (Thread.interrupted())        throw new InterruptedException();    // 1. 追加到條件隊(duì)列末尾    Node node = addConditionWaiter();    // 2. 釋放鎖    int savedState = fullyRelease(node);    int interruptMode = 0;    // 3. 有可能剛加入條件隊(duì)列就被轉(zhuǎn)移到同步隊(duì)列了,如果還在條件隊(duì)列,就可以放心地掛起自己    while (!isOnSyncQueue(node)) {        LockSupport.park(this);        if ((interruptMode = checkInterruptWhileWaiting(node)) != 0)            break;    }    // 4. 如果已經(jīng)轉(zhuǎn)移到同步隊(duì)列,就嘗試獲取鎖    if (acquireQueued(node, savedState) && interruptMode != THROW_IE)        interruptMode = REINTERRUPT;    if (node.nextWaiter != null)        // 5. 清除條件隊(duì)列中已取消的節(jié)點(diǎn)        unlinkCancelledWaiters();    if (interruptMode != 0)        reportInterruptAfterWait(interruptMode);}

再看一下addConditionWaiter方法,是怎么追加到條件隊(duì)列末尾的?Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

// 追加到條件隊(duì)列末尾private Node addConditionWaiter() {    Node t = lastWaiter;    // 1. 清除已取消的節(jié)點(diǎn),找到有效節(jié)點(diǎn)    if (t != null && t.waitStatus != Node.CONDITION) {        unlinkCancelledWaiters();        t = lastWaiter;    }    // 2. 創(chuàng)建Node節(jié)點(diǎn),狀態(tài)是CONDITION(表示處于條件隊(duì)列)    Node node = new Node(Thread.currentThread(), Node.CONDITION);    // 3. 追加到條件隊(duì)列末尾    if (t == null)        firstWaiter = node;    else        t.nextWaiter = node;    lastWaiter = node;    return node;}

4. signal喚醒

signal喚醒的流程:Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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// 喚醒條件隊(duì)列的頭節(jié)點(diǎn)public final void signal() {    // 1. 只有持有鎖的線程才能調(diào)用signal方法    if (!isHeldExclusively())        throw new IllegalMonitorStateException();    // 2. 找到條件隊(duì)列的頭節(jié)點(diǎn)    Node first = firstWaiter;    if (first != null)        // 3. 開始喚醒        doSignal(first);}// 實(shí)際的喚醒方法private void doSignal(Node first) {    do {        // 4. 從條件隊(duì)列中移除頭節(jié)點(diǎn)        if ((firstWaiter = first.nextWaiter) == null)            lastWaiter = null;        first.nextWaiter = null;        // 5. 使用死循環(huán),一定要轉(zhuǎn)移一個節(jié)點(diǎn)到同步隊(duì)列    } while (!transferForSignal(first) &&            (first = firstWaiter) != null);}

到底是怎么轉(zhuǎn)移到同步隊(duì)列末尾的?Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

// 實(shí)際轉(zhuǎn)移方法final boolean transferForSignal(Node node) {    // 1. 把節(jié)點(diǎn)狀態(tài)從CONDITION改成0,表示從條件隊(duì)列轉(zhuǎn)移到同步隊(duì)列    if (!compareAndSetWaitStatus(node, Node.CONDITION, 0))        return false;    // 2. 使用死循環(huán)的方式,追加到同步隊(duì)列末尾(前面已經(jīng)講過)    Node p = enq(node);    int ws = p.waitStatus;    // 3. 把前驅(qū)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)設(shè)置SIGNAL(通知他,別忘了喚醒老弟)    if (ws > 0 || !compareAndSetWaitStatus(p, ws, Node.SIGNAL))        LockSupport.unpark(node.thread);    return true;}

上篇文章講了AQS的架構(gòu)設(shè)計(jì)和排它鎖的加鎖、釋放鎖流程,下篇文章接著講共享鎖的加鎖、釋放鎖流程。這篇文章開始講AQS的共享鎖加鎖和釋放鎖流程。Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

共享鎖

1. 加鎖

先看共享鎖的加鎖流程:Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

// 加鎖方法,傳參是1,表示加鎖一次public final void acquireShared(int arg) {    // 1. 首先嘗試獲取鎖,返回值小于0,表示獲取鎖失敗    if (tryAcquireShared(arg) < 0) {        // 2. 獲取鎖失敗后,執(zhí)行的邏輯        doAcquireShared(arg);    }}// 獲取鎖失敗,執(zhí)行的邏輯private void doAcquireShared(int arg) {    // 1. 把當(dāng)前線程包裝成Node節(jié)點(diǎn)追加到同步隊(duì)列末尾(前面已經(jīng)講過)    final Node node = addWaiter(Node.SHARED);    boolean failed = true;    try {        boolean interrupted = false;        for (; ; ) {            // 2. 找到前驅(qū)節(jié)點(diǎn)            final Node p = node.predecessor();            // 3. 如果前驅(qū)節(jié)點(diǎn)是頭結(jié)點(diǎn),就再次嘗試獲取鎖            if (p == head) {                int r = tryAcquireShared(arg);                if (r >= 0) {                    // 3. 獲取鎖成功后,把自己設(shè)置為頭節(jié)點(diǎn)并向后傳播                    setHeadAndPropagate(node, r);                    p.next = null;                    // 4. 檢查中斷狀態(tài)                    if (interrupted) {                        selfInterrupt();                    }                    failed = false;                    return;                }            }            // 4. 如果獲取鎖失敗,把前驅(qū)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)設(shè)置成SIGNAL,用來喚醒自己(前面講過)            if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&                // 掛起并中斷當(dāng)前線程                parkAndCheckInterrupt()) {                interrupted = true;            }        }    } finally {        // 5. 如果獲取鎖失敗,就取消當(dāng)前節(jié)點(diǎn)        if (failed) {            cancelAcquire(node);        }    }}

看一下上面的第三步設(shè)置頭節(jié)點(diǎn)的邏輯,setHeadAndPropagate() 方法的作用就是:Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

  1. 設(shè)置新的頭節(jié)點(diǎn)
  2. 向后傳播共享鎖

這里就是共享鎖與排它鎖的區(qū)別,共享鎖的同步隊(duì)列中某個節(jié)點(diǎn)獲取到鎖時,會向后傳播,喚醒其他節(jié)點(diǎn),也就是通知隊(duì)列中其他節(jié)點(diǎn)一起獲取鎖,。Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

// 設(shè)置頭節(jié)點(diǎn),并向后傳播private void setHeadAndPropagate(Node node, int propagate) {    Node h = head;    setHead(node);    // propagate > 0 表示獲取到了共享鎖    // h == null || h.waitStatus < 0 表示當(dāng)前頭節(jié)點(diǎn)已經(jīng)不再是有效節(jié)點(diǎn),可能是被取消或者已經(jīng)釋放了鎖,需要進(jìn)行傳播。    // 再次判斷頭節(jié)點(diǎn),防止在設(shè)置頭節(jié)點(diǎn)的過程中發(fā)生競爭    if (propagate > 0 || h == null || h.waitStatus < 0 ||        (h = head) == null || h.waitStatus < 0) {        Node s = node.next;        // 判斷如果后繼節(jié)點(diǎn)為空或者是共享節(jié)點(diǎn),就開始傳播共享鎖        if (s == null || s.isShared()) {            doReleaseShared();        }    }}

再看一下上面第五步,獲取鎖失敗后,取消當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的邏輯:Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

// 取消獲取鎖private void cancelAcquire(Node node) {    // 判空    if (node == null) {        return;    } // 1. 設(shè)置線程為null,不再持有鎖    node.thread = null;    // 2. 如果前驅(qū)節(jié)點(diǎn)是取消狀態(tài),繼續(xù)向前遍歷,找到不是取消狀態(tài)的前驅(qū)節(jié)點(diǎn)    Node pred = node.prev;    while (pred.waitStatus > 0) {        node.prev = pred = pred.prev;    }    Node predNext = pred.next;    // 3. 把當(dāng)前節(jié)點(diǎn)設(shè)置為取消狀態(tài),不再獲取鎖    node.waitStatus = Node.CANCELLED;    // 4. 判斷如果當(dāng)前節(jié)點(diǎn)是尾節(jié)點(diǎn),就刪除當(dāng)前節(jié)點(diǎn)    if (node == tail && compareAndSetTail(node, pred)) {        compareAndSetNext(pred, predNext, null);    } else {        // 5. 判斷后繼節(jié)點(diǎn)是否需要被喚醒        int ws;        if (pred != head &&            ((ws = pred.waitStatus) == Node.SIGNAL ||                (ws <= 0 && compareAndSetWaitStatus(pred, ws, Node.SIGNAL))) &&            pred.thread != null) {            Node next = node.next;            if (next != null && next.waitStatus <= 0) {                // 6. 刪除當(dāng)前節(jié)點(diǎn)                compareAndSetNext(pred, predNext, next);            }        } else {            // 7. 喚醒后繼節(jié)點(diǎn)            unparkSuccessor(node);        }        node.next = node;    }}

2. 釋放鎖

看一下釋放鎖的邏輯:Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

// 釋放鎖,傳參是1,表示釋放鎖一次public final boolean releaseShared(int arg) {    // 先嘗試釋放鎖    if (tryReleaseShared(arg)) {        // 釋放鎖成功后,要執(zhí)行的邏輯        doReleaseShared();        return true;    }    return false;}

再看一下釋放鎖成功后,要執(zhí)行的 doReleaseShared() 方法的邏輯,作用是:Ivx28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

  1. 傳播共享鎖
  2. 喚醒同步隊(duì)列中線程
// 釋放鎖成功后,要執(zhí)行的邏輯private void doReleaseShared() {    for (; ; ) {        Node h = head;        // 判斷是否等于尾節(jié)點(diǎn),如果是尾節(jié)點(diǎn),就不用傳播了        if (h != null && h != tail) {            // 判斷節(jié)點(diǎn)狀態(tài),如果是SIGNAL,則需要被喚醒            int ws = h.waitStatus;            if (ws == Node.SIGNAL) {                // 重置head節(jié)點(diǎn)狀態(tài),表示開始喚醒下個節(jié)點(diǎn)。如果重置失敗,說明發(fā)生了競爭,需要再次嘗試。                if (!compareAndSetWaitStatus(h, Node.SIGNAL, 0)) {                    continue;                }                // 喚醒下一個節(jié)點(diǎn)                unparkSuccessor(h);                // 如果節(jié)點(diǎn)狀態(tài)是0,則需要設(shè)置成PROPAGATE,繼續(xù)傳播            } else if (ws == 0 && !compareAndSetWaitStatus(h, 0, Node.PROPAGATE)) {                continue;            }        }        // 如果頭節(jié)點(diǎn)沒變,表示循環(huán)中沒有進(jìn)行頭節(jié)點(diǎn)的修改,說明已經(jīng)處理完了需要喚醒的節(jié)點(diǎn),可以退出循環(huán)。        if (h == head) {            break;        }    }}

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