Java多线程系列--“JUC锁”03之 公平锁(一)(三)
。
Node(Thread thread, int waitStatus) { // Used by Condition
this.waitStatus = waitStatus;
this.thread = thread;
}
}
复制代码
说明:
Node是CLH队列的节点,代表“等待锁的线程队列”。
(01) 每个Node都会一个线程对应。
(02) 每个Node会通过prev和next分别指向上一个节点和下一个节点,这分别代表上一个等待线程和下一个等待线程。
(03) Node通过waitStatus保存线程的等待状态。
(04) Node通过nextWaiter来区分线程是“独占锁”线程还是“共享锁”线程。如果是“独占锁”线程,则nextWaiter的值为EXCLUSIVE;如果是“共享锁”线程,则nextWaiter的值是SHARED。
4. compareAndSetState()
compareAndSetState()在AQS中实现。它的源码如下:
protected final boolean compareAndSetState(int expect, int update) {
return unsafe.compareAndSwapInt(this, stateOffset, expect, update);
}
说明: compareAndSwapInt() 是sun.misc.Unsafe类中的一个本地方法。对此,我们需要了解的是 compareAndSetState(expect, update) 是以原子的方式操作当前线程;若当前线程的状态为expect,则设置它的状态为update。
5. setExclusiveOwnerThread()
setExclusiveOwnerThread()在AbstractOwnableSynchronizer.java中实现,它的源码如下:
// exclusiveOwnerThread是当前拥有“独占锁”的线程
private transient Thread exclusiveOwnerThread;
protected final void setExclusiveOwnerThread(Thread t) {
exclusiveOwnerThread = t;
}
说明:setExclusiveOwnerThread()的作用就是,设置线程t为当前拥有“独占锁”的线程。
6. getState(), setState()
getState()和setState()都在AQS中实现,源码如下:
复制代码
// 锁的状态
private volatile int state;
// 设置锁的状态
protected final void setState(int newState) {
state = newState;
}
// 获取锁的状态
protected final int getState() {
return state;
}
复制代码
说明:state表示锁的状态,对于“独占锁”而已,state=0表示锁是可获取状态(即,锁没有被任何线程锁持有)。由于java中的独占锁是可重入的,state的值可以>1。
小结:tryAcquire()的作用就是让“当前线程”尝试获取锁。获取成功返回true,失败则返回false。
二. addWaiter(Node.EXCLUSIVE)
addWaiter(Node.EXCLUSIVE)的作用是,创建“当前线程”的Node节点,且Node中记录“当前线程”对应的锁是“独占锁”类型,并且将该节点添加到CLH队列的末尾。
1.addWaiter()
addWaiter()在AQS中实现,源码如下:
复制代码
private Node addWaiter(Node mode) {
// 新建一个Node节点,节点对应的线程是“当前线程”,“当前线程”的锁的模型是mode。
Node node = new Node(Thread.currentThread(), mode);
Node pred = tail;
// 若CLH队列不为空,则将“当前线程”添加到CLH队列末尾
if (pred != null) {
node.prev = pred;
if (compareAndSetTail(pred, node)) {
pred.next = node;
return node;
}
}
// 若CLH队列为空,则调用enq()新建CLH队列,然后再将“当前线程”添加到CLH队列中。
enq(node);
return node;
}
复制代码
说明:对于“公平锁”而言,addWaiter(Node.EXCLUSIVE)会首先创建一个Node节点,节点的类型是“独占锁”(Node.EXCLUSIVE)类型。然后,再将该节点添加到CLH队列的末尾。
2. compareAndSetTail()
compareAndSetTail()在AQS中实现,源码如下:
private final boolean compareAndSetTail(Node expect, Node update) {
return unsafe.compareAndSwapObject(this, tailOffset, expect, update);
}
说明:compareAndSetTail也属于CAS函数,也是通过“本地方法”实现的。compareAndSetTail(expect, update)会以原子的方式进行操作,它的作用是判断CLH队列的队尾是不是为expect,是的话,就将队尾设为update。
3. enq()
enq()在AQS中实现,源码如下:
复制代码
private Node enq(final Node node) {
for (;;) {
Node t = tail;
if (t == null) { // Must initialize
if (compareAndSetHead(new Node()))
tail = head;
} else {
node.prev = t;
if (compareAndSetTail(t, node)) {
t.next = node;
return t;
}
}
}
}
复制代码
说明: enq()的作用很简