在 Java 并发包中很多锁都是通过 AQS 来实现加锁和释放锁的过程的,AQS 就是并发包基础。例如 ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock 底层都是通过 AQS 来实现的。
AQS 内部其实就包含了三个组件:
- state 资源状态(volatile修饰,保证变量可见性)
- exclusiveOwnerThread 持有资源的线程;
- CLH 同步等待队列。
加锁实现
- 线程 1 过来通过 lock.lock() 方式获取锁,获取锁的过程就是通过 CAS 操作 volatile 变量 state 将其值从 0 变为 1。如果之前没有人获取锁,那么 state 的值肯定为 0,此时线程 1 加锁成功将 state = 1。
- 线程 1 加锁成功后还有一步重要的操作,就是将 OwnerThread 设置成为自己。
可重入实现
- 重入就是判断当前锁是不是自己加上的,如果是就代表自己可以再次上锁,每重入一次就是将 state值加 1
互斥实现
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线程 2 也跑过来想加锁,CAS 操作尝试将 state 从 0 变成 1, 此时发现 state 已经不是0了,说明此锁已经被别人拿到了。接着线程 2 会判断一下这个锁是不是线程 2 加上的,发现 OwnerThread=线程1,明显不是自己加上的 ,加锁失败。
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线程 2 的加锁失败后,AQS 会将 线程 2 放入 CLH 等待队列中。
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此时线程 1 业务执行完了,开始释放锁:
- 将 state 值改为 0;
- 将 OwnerThread 设为 null;
- 通知线程 2 锁已经释放,该线程 2 获取锁了;
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线程 2 立马开始尝试获取锁,CAS 尝试将 state 值设为 1,如果成功将 OwnerThread 设为自己 线程2。此时线程 2 便成功获取到了锁。