并发编程总结5-JUC-REENTRANTLOCK-3(非公平锁)

Posted 2020-09-14

非公平锁和公平锁在获取锁的方法上，流程是一样的；区别主要表现在“尝试获取锁的机制不同”。“公平锁”在每次尝试获取锁时，都是采用公平策略(根据等待队列依次排序等待)；而“非公平锁”在每次尝试获取锁时，都是采用的非公平策略(无视等待队列，直接尝试获取锁，如果锁是空闲的，即可获取状态，则获取锁)。

一、获取非公平锁

lock()

NonfairSync类中实现

final void lock() {
    if (compareAndSetState(0, 1))
        setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
    else
        acquire(1);
}

先通过compareAndSet(0, 1)来判断“锁”是不是空闲状态。是的话，“当前线程”直接获取“锁”；否则的话，调用acquire(1)获取锁。

acquire()

public final void acquire(int arg) {
    if (!tryAcquire(arg) &&
        acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))
        selfInterrupt();
}

公平锁和非公平锁，只有tryAcquire()函数的实现不同；即它们尝试获取锁的机制不同。

nonfairTryAcquire()

final boolean nonfairTryAcquire(int acquires) {
    // 获取“当前线程”
    final Thread current = Thread.currentThread();
    // 获取“锁”的状态
    int c = getState();
    // c=0意味着“锁没有被任何线程锁拥有”
    if (c == 0) {
        // 若“锁没有被任何线程锁拥有”，则通过CAS函数设置“锁”的状态为acquires。
        // 同时，设置“当前线程”为锁的持有者。
        if (compareAndSetState(0, acquires)) {
            setExclusiveOwnerThread(current);
            return true;
        }
    }
    else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {
        // 如果“锁”的持有者已经是“当前线程”，
        // 则将更新锁的状态。
        int nextc = c + acquires;
        if (nextc < 0) // overflow
            throw new Error("Maximum lock count exceeded");
        setState(nextc);
        return true;
    }
    return false;
}

(01) 如果“锁”没有被任何线程拥有，则通过CAS函数设置“锁”的状态为acquires，同时，设置“当前线程”为锁的持有者，然后返回true。
(02) 如果“锁”的持有者已经是当前线程，则将更新锁的状态即可。

二、释放非公平锁

非公平锁和公平锁在释放锁的方法和策略上是一样的。

 

总结
公平锁和非公平锁的区别，是在获取锁的机制上的区别。表现在，在尝试获取锁时 ——

1、公平锁，只有在当前线程是CLH等待队列的表头时，才获取锁；

2、非公平锁，只要当前锁处于空闲状态，则直接获取锁，而不管CLH等待队列中的顺序。

3、当非公平锁尝试获取锁失败的时候，它才会像公平锁一样，进入CLH等待队列排序等待。