目的

• 了解ReentrantLock獲取鎖、釋放鎖的流程

代碼

package com.company.aqs;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
/**
 * ReentrantLock使用案例——使用ReentrantLock加鎖
 * @Author: Alan
 * @Date: 2022/11/20 01:38
 */
public class ReentrantLockDemo {
    private static int sum=0;
    private static Lock lock=new ReentrantLock();
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            new Thread(()->{
                // 獲取鎖
                lock.lock();
                try {
                    for (int j = 0; j < 1000; j++) {
                        sum++;
                    }
                }finally {
                    // 在finally代碼塊中釋放鎖
                    lock.unlock();
                }
            }).start();
        }
        // 保證所有線程執(zhí)行完畢
        Thread.sleep(1000);
        System.out.println(sum);
    }
}

這是一個使用ReentrantLock實現(xiàn)多線程求和的案例。代碼邏輯比較簡單，外層循環(huán)開啟了3個線程，然后每個線程內(nèi)多sum累加1000，最后輸出結(jié)果sum=1000。

獲取鎖流程

整個過程概括起來就做了兩件事兒

• 獲取鎖成功，執(zhí)行當前線程內(nèi)的其他事情；
• 獲取鎖失敗，當前線程加入同步隊列，同時阻塞當前線程。

當?shù)谝粋€線程（thead0）進來的時候，通過CAS去修改state屬性為1，如果成功，通過setExclusiveOwnerThread()方法設(shè)置exclusiveOwnerThread為當前線程

此時，第二個線程（thead1）進來，再去通過CAS修改state屬性為1時，便會失敗，此時進入acquire()方法。最終會走到如下方法，首先通過tryAcquire()方法再次嘗試去獲取鎖。

tryAcquire()方法內(nèi)部還是會通過CAS去獲取鎖。此時鎖資源還被第二線程持有，因此會返回false?，F(xiàn)在接著看acquire()方法中的if判斷。

此時，會進行acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))判斷。這里需要執(zhí)行兩個方法addWaiter()和acquireQueued()。首先看addWaiter()方法。這個方法，我們需要關(guān)注以下四點。

• 首先會先構(gòu)造一個node節(jié)點（節(jié)點內(nèi)部細節(jié)，可以看其構(gòu)造方法）。
• 如果tail（同步隊列尾節(jié)點指針）不為空，其實也就是同步隊列不為空，那么就把第1步構(gòu)建的節(jié)點通過尾插法加入隊列中，然后返回

如果同步隊列為空了，那么執(zhí)行enq()方法，這個方法為我們做了兩件事兒。

• 如果同步隊列為空，那么初始化隊列
• 隊列初始化完成后，將node節(jié)點入隊。

通過addWaiter()方法和enq()方法，我們也可以看出來，AQS中的同步隊列是通過雙向鏈表來實現(xiàn)的，節(jié)點入隊和出隊，需要修改兩個指針才行（prev和next）。

addWaiter()方法執(zhí)行執(zhí)行完畢后，我們通過下面這張圖大致看下此時同步隊列中的節(jié)點指向情況。此處，不太理解可以再回頭看看enq()方法的執(zhí)行流程。

addWaiter()方法執(zhí)行執(zhí)行完畢后，會返回入隊后的新節(jié)點。然后開始執(zhí)行acquireQueued()方法。這個方法做了五件事兒。

• 獲取當前節(jié)點的前驅(qū)節(jié)點p
• 如果p是頭節(jié)點，那么再次嘗試去獲取鎖，獲取鎖成功，就可以跳出循環(huán)
• 獲取鎖失敗，通過shouldParkAfterFailedAcquire()去修改waitSatus為-1（為什么修改為-1，這里可以從AQS的源碼中找到原因，后續(xù)獲取鎖的流程也會遵從這個邏輯）

4. parkAndCheckInterrupt()方法會阻塞當前線程，同時，能夠返回當前線程的中斷狀態(tài)（Thread.interrupted()會清除中斷標記位）。

經(jīng)過上述的一通操作，我們可以知道，線程1沒有獲取到鎖，被加入到了同步隊列，并且還對其進行了阻塞。概括下就是四個字“入隊”、“阻塞”。此時我們的同步隊列也變成如下所示。和上述執(zhí)行完addWaiter()方法相比，只是線程1節(jié)點的前驅(qū)節(jié)點，waitStaus被設(shè)置成了-1。

釋放鎖流程

整個過程（只考慮釋放鎖成功）概括起來做了三件事兒

• 釋放鎖資源；
• 喚醒同步隊列中頭節(jié)點的后一個節(jié)點對應(yīng)的線程
• 步驟2被喚醒的該線程嘗試競爭鎖，競爭鎖成功，那么更新同步隊列（即頭節(jié)點出隊）。

當?shù)谝粋€線程（thread0）執(zhí)行完自己的業(yè)務(wù)流程后，就會釋放鎖。此時，我們來看看釋放鎖的流程又是什么樣子的。調(diào)用unlock()方法可以對鎖進行釋放，需要注意的時，為了避免死鎖，需要將該方法的調(diào)用放在fiaally代碼塊中。

當thread0去釋放鎖時，會調(diào)用release()方法，該方法主要做了兩件事兒。

• 調(diào)用tryRelease()方法釋放鎖

其方法內(nèi)部，會將state設(shè)置為0，同時通過setExclusiveOwnerThread()方法設(shè)置exclusiveOwnerThread為當null，代表此時鎖資源被釋放，沒有任何線程持有鎖資源

如果第一步返回true，即釋放鎖成功，那么開始第二步。第二步首先獲取同步隊列的頭節(jié)點，查看其waitStatus屬性。這里我們把剛才獲取鎖過后，同步隊列中的節(jié)點情況再放一下。此時，我們的head節(jié)點的waitStatus為-1，因此會進入unparkSuccessor()方法

unparkSuccessor()方法，主要做了以下三件事兒。注意第三步，根據(jù)我們當前同步隊列的情況來看，LockSupport.unpark()方法會喚醒線程1。

當執(zhí)行完unparkSuccessor()方法中的LockSupport.unpark()方法后，線程1（thread1）就會被喚醒了。線程1被喚醒過后，我們又來看看線程1的執(zhí)行情況。此時線程1，會繼續(xù)執(zhí)行acquireQueued()方法中的for循環(huán)（注意：這是一個死循環(huán)哦）。執(zhí)行順序和獲取鎖時是一致的，和獲取鎖有所不同的時，此時執(zhí)行第2步獲取鎖是會成功的（因為thread0已經(jīng)釋放鎖了）。

獲取鎖成功后呢，會讓當前同步隊列中的頭節(jié)點出隊，此時，同步隊列中的節(jié)點情況如下所示。

此時，釋放鎖的邏輯就執(zhí)行完成了。歸納起來其實也很簡單，首先釋放鎖資源，然后再喚醒同步隊列中頭節(jié)點的后一個節(jié)點對應(yīng)的線程，最后，更新同步隊列（出隊）。

總結(jié)

以上便是ReentrantLock獲取鎖、釋放鎖的的大致流程。通過這篇文章，讀者對ReentrantLock的獲取鎖、釋放鎖過程有一個大致的了解了，細心的讀者可能會發(fā)現(xiàn)，獲取鎖時acquireQueued()方法中有一個隊cancelAcquire()方法的調(diào)用邏輯，這里沒有詳細解釋，博主會在后面的文章中詳細來解釋這個方法的處理邏輯（flag先立下?。。。?。

以上就是ReentrantLock獲取鎖釋放鎖的流程示例分析的詳細內(nèi)容，更多關(guān)于ReentrantLock獲取鎖釋放鎖的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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