ReentrantLock 加锁与解锁流程详解（源码分析，小白易懂）

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ReentrantLock加锁流程

加锁成功流程

其实就是把state改为1，然后设置ExclusiveOwnerThread为当前线程** 加锁失败流程**

1. 进入tryAcquire逻辑，这是state已经是1，结果仍然失败
2. 接下来进入addWaiter逻辑，构造Node队列
   • 下图中黄色三角表示该Node的waitStatus状态，其中0为默认正常状态
   • Node的创建是懒惰的
   • 其中第一个Node成为Dummy，用来占位，并不关联线程

当前线程进入acquireQueued的逻辑

1. acquireQueued会在第一个死循环中不断尝试获得锁，失败后进入park阻塞
2. 如果自己紧邻着head（排第二位），那么再次tryAcquire尝试获取锁，当然这时state仍为1，失败
3. 进入shouldParkAfterFailedAcquire逻辑，将前驱node，即head的waitStatus改为-1，这次返回false

4. shouldParkAfterFailedAcquire执行完毕回到acquireQueued（因为是死循环），再次tryAcquire尝试获取锁，当然这时state仍为1，失败
5. 当再次进入shouldParkAfterFailedAcquire时，这是因为其前驱node的waitStatus已经是-1，这次返回true
6. 进入parkAndCheckInterrupt，Thread-1 park（灰色表示）

ReentrantLock解锁后是怎么竞争的？

解锁竞争成功


此时Thread-0释放锁，进入tryRelease流程，如果成功

• 设置exclusiveOwnerThread为null
• state=0

• 当前队列不为null，并且head的waitStatus=-1，进入unparkSuccessor流程
• 找到队列中离head最近的一个Node（没取消的），unpark恢复其运行，本例中即为Thread-1
• 回到Thread-1的acquireQueued流程

此时Thread-1的Node在下一次进入循环的时候发现tryAcquire成功了，会设置

- <font style="color:rgb(38, 38, 38);">exclusiveOwnerThread为Thread-1，state=1</font>
- <font style="color:rgb(38, 38, 38);">head指向刚刚Thread-1所在的Node，该Node清空Thread</font>
- <font style="color:rgb(38, 38, 38);">原本的head因为从链表断开，可以被垃圾回收</font>

解锁竞争失败
如果这时候有其他线程来竞争（非公平的体现），例如这时有Thread-4来了

如果不巧又被Thread-4抢先

- <font style="color:rgb(38, 38, 38);">Thread-4被设置为exclusiveOwnerThread，state=1，</font>
- <font style="color:rgb(38, 38, 38);">Thread-1再次进入acquireQueued流程，获取锁失败，重新进入park阻塞</font>

总结

这篇文档主要介绍了Java中ReentrantLock的加锁和解锁流程，包括成功和失败的情况。以下是文档的重点概括：

ReentrantLock加锁流程

加锁成功

1. 将state设置为1。
2. 设置ExclusiveOwnerThread为当前线程。

加锁失败

1. 进入tryAcquire逻辑，如果state已经是1，则失败。
2. 进入addWaiter逻辑，构造Node队列。
   • Node的创建是懒惰的。
   • 第一个Node成为Dummy，不关联线程。
3. 当前线程进入acquireQueued逻辑。
   • 在死循环中尝试获取锁，失败则进入park阻塞。
   • 如果自己紧邻着head（排第二位），再次尝试tryAcquire获取锁。
   • 将前驱node（head）的waitStatus设置为-1。
   • 进入parkAndCheckInterrupt，线程park。

ReentrantLock解锁后的竞争

解锁竞争成功

1. Thread-0释放锁，进入tryRelease流程。
   • 设置exclusiveOwnerThread为null。
   • state设置为0。
   • 如果当前队列不为null，并且head的waitStatus为-1，进入unparkSuccessor流程。
   • 找到队列中离head最近的一个Node（未取消的），unpark恢复其运行（例如Thread-1）。
   • Thread-1的Node在下一次循环时发现tryAcquire成功，设置exclusiveOwnerThread为Thread-1，state为1，head指向Thread-1所在的Node。

解锁竞争失败

1. 如果有其他线程（如Thread-4）竞争。
   • Thread-4可能抢先设置为exclusiveOwnerThread，state为1。
   • Thread-1再次进入acquireQueued流程，获取锁失败，重新进入park阻塞。

这篇文档详细描述了ReentrantLock在加锁和解锁过程中的内部机制，包括状态的变更、队列的构造、线程的阻塞和唤醒等关键步骤。

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