并发编程：不得不说的ReentrantLock

Posted 2020-12-17 fcb-it

从Lock讲起

Lock：一个接口，定义了在jdk层面上灵活实现锁的一种方式。
实现该接口的类是ReentrantLock。ReentrantLock这个单词的翻译是重入锁。

重入锁

持有锁的线程可以再次获取锁，增加重入次数，释放的锁时候也要将次数减为0。synchronized和ReentrantLock都是重入锁。

ReentrantReadWriteLock：重入读写锁，读和读可以共享，读和写、写和写存在互斥关系。

ReentrantLock的原理

加锁流程

一开始线程A调用lock方法抢占锁会通过CAS更新锁的状态State字段（0，1），假如更新成功则认为获取到了锁 --->
此时某个线程（可能是A自身）又调用了lock方法，此时会先去查看state：
假如等于0则直接去CAS抢锁；
不等于0，且当前线程已经是占有锁的线程，重入一次state+1；
不等于0，当前线程也没有持有锁---->
把当前节点封装成EXCLUSIVE NODE，初次加入链表时 自旋加入链表（先初始化一个空的头结点，并设置head和tail都指向该节点，初始化成功或者没初成功的线程 都去自旋更新尾节点）；
封装到链表以后，假如prev是头结点，则再次尝试获取锁，获取失败后将前置节点的状态改为SIGNAL （-1），如果不是SIGNAL会自旋一次，假如是SIGNAL，挂起线程；

解锁流程

CAS将state - 1，假如state减到0了（因为重入可能需要释放多次），表示真正地释放锁，并唤醒后一个节点。唤醒时会将当前节点status从SIGNAL改成0，此时后面的线程假如抢到了锁，会执行之前自旋获得锁方法后续部分---> 将头结点指向自己，将旧的头结点释放(old.next = null)，并将当前节点变成空节点。此时就完成借节点的释放。

interrupt

注意在加锁和解锁的过程中，其他线程调用了被挂起线程的interrupt方法，被挂起的线程是无法立即响应的，该线程被唤醒后会查看interrupt状态，假如被interrupt过，就在之后调用线程的interrupt方法。

ReentrantLock和synchronize的区别

• ReentrantLock是JUC包提供给我们的锁，synchronize是jvm级别的关键字
• 释放：synchronize同步块执行结束或者抛异常；ReentrantLock调用unlock()方法
• ReentrantLock可以灵活地控制锁，提供了公平锁
• ReentrantLock有tryLock方法在阻塞时可以中断
• ReentrantLock条件等待更灵活