java之ReentrantLock

在讲RentrantLock之前需要先讲一下AQS和LockSupport，因为rentrantLock底层是用AQS实现的，而AQS中获取阻塞和唤醒底使用LockSupport实现的。

1、LockSupport实现

下面代码中，LockSupport.park方法是当前线程等待，直到获得许可，LockSupport.unpark方法则将线程作为参数传递，释放许可，让myThread能继续运行。

    static class MyThread extends Thread {@Overridepublic void run() {System.out.println(Thread.currentThread() +": start park");LockSupport.park();System.out.println(Thread.currentThread() +": end park");}}public static void main(String[] args) {MyThread myThread = new MyThread();myThread.start();System.out.println(Thread.currentThread() +": start unpark");LockSupport.unpark(myThread);System.out.println(Thread.currentThread() +": end unpark");}

park和unpark方法类似于object默认的wait和notify，区别在于：

1、Object.wait需要在同步代码块中执行，而park则不需要

2、wait当中断时，则会响应中断抛出中断异常，park不需要

3、object.wait是对象才能调用，而park则任何线程中都能调用

正因为park和unpark是对线程的阻塞和唤醒。适合运用到 ReentrantLock的并发线程中，其他线程阻塞和唤醒中。

2、AQS

网上有很多讲解AQS机制的，都列出一大堆源码，这里都不在多说源码了，简单说一下基本原理，至于细节部分，可以直接看源码后细扣。AQS核心思想是：如果被请求的共享资源空闲，则将当前请求资源的线程设置为有效的工作线程，并且将共享资源设置为锁定状态。如果被请求的共享资源被占用，那么就需要一套线程阻塞等待以及被唤醒时锁分配的机制，这个机制AQS是用CLH队列锁实现的，即将暂时获取不到锁的线程加入到队列中。

2.1 AQS的数据结构

AQS底层数据结构是一个CLH的虚拟双向队列，实际上是一个双向链表，而请求共享需要等待的线程则会加入同步队列中，如果使用condition，则会加入到等待队列中，每一个线程使用以下图中Node节点表示。Node节点包含pre，next，当前线程，waitStatus。

其中waitStatus包含四种状态：

// CANCELLED，值为1，表示当前的线程被取消
static final int CANCELLED =  1;
// SIGNAL，值为-1，表示当前节点的后继节点包含的线程需要运行，也就是unpark 
static final int SIGNAL    = -1;
// CONDITION，值为-2，表示当前节点在等待condition，也就是在condition队列中
static final int CONDITION = -2;
// PROPAGATE，值为-3，表示当前场景下后续的acquireShared能够得以执行 
static final int PROPAGATE = -3;
值为0，表示当前节点在sync队列中，等待着获取锁

3、 ReentrantLock实现原理

知道了上述两个知识点之后，lock.lock和lock.unlock方法内部到底是怎么实现的呢？

    public static void main(String[] args) {Lock lock = new ReentrantLock();MyThread t1 = new MyThread("t1", lock);MyThread t2 = new MyThread("t2", lock);t1.start();t2.start();}static class MyThread extends Thread {private Lock lock;public MyThread(String name, Lock lock) {super(name);this.lock = lock;}@Overridepublic void run() {lock.lock();try {try {Thread.sleep(3000);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}System.out.println("thread ==== " + Thread.currentThread() + " running");} finally {lock.unlock();}}}

上述代码中t1 和t2同时执行，当t1执行lock之后，t2则等待lock释放锁，等到t1执行unlock之后，t2则被唤醒执行下面操作。内部具体流程是怎么样的？