1)、ReentrantLock.tryLock //獲取沒有被其餘線程持有的鎖 //1)、當沒有被任何線程持有時,首先將計數器設置爲1,並設置當前持有鎖的線程爲當前線程,最後返回true //2)、當被當前線程持有時,將計數器加1,最後返回true; //3)、不然返回false public boolean tryLock() { return sync.nonfairTryAcquire(1); } //接着直接調用抽象類中的Sync.nonfairTryAcquire final boolean nonfairTryAcquire(int acquires) { //獲取當前調用線程 final Thread current = Thread.currentThread(); //獲取當前鎖的狀態,也就是當前鎖的計數器的數值 int c = getState(); if (c == 0) { //此時說明,當前鎖沒有被任何線程持有 if (compareAndSetState(0, acquires)) { //使用CAS操做,更新鎖的狀態,即鎖的計數器的數值,如果成功,則將當前鎖的線程持有者設置爲當前線程 setExclusiveOwnerThread(current); return true; } } else if (current == getExclusiveOwnerThread()) { //根據JMM模型可知,同一個工做內存內是可見的,故同一個線程內是可見的,若相等,是同一個線程,且在同一個線程內不會發生setExclusiveOwnerThread時,在getExclusiveOwnerThread獲得的不同 //此時說明,當前鎖的線程持有者是當前線程 //設置鎖的計數器的值 int nextc = c + acquires; if (nextc < 0) // overflow throw new Error("Maximum lock count exceeded"); //更新鎖的狀態,即鎖的計數值的數值 setState(nextc); return true; } return false; } 2)、ReentrantLock.unlock //試圖釋放鎖 //1)、當前線程不是該鎖的持有者時,拋出異常 //2)、當前鎖的計數器更改成0時,則設置當前鎖的持有者爲null //3)、不然,更新當前鎖的狀態,即鎖的計數器的數值 public void unlock() { sync.release(1); } //接着直接調用抽象類AbstractQueuedSynchronizer.release public final boolean release(int arg) { if (tryRelease(arg)) { //當鎖的狀態爲0,或者說當前鎖沒有持有者時,須要喚醒當前鎖上掛起的線程 Node h = head; if (h != null && h.waitStatus != 0) unparkSuccessor(h); return true; } return false; } //再接着直接調用抽象類Sync.tryRelease protected final boolean tryRelease(int releases) { //計算當前鎖的計數器的數值 int c = getState() - releases; //判斷當前線程是不是鎖的持有者,若不是,則拋出異常 if (Thread.currentThread() != getExclusiveOwnerThread()) throw new IllegalMonitorStateException(); boolean free = false; if (c == 0) { //當計數器的數值爲0,說明此時鎖沒有持有者了,故先更新線程持有者,以後再去更新鎖的狀態,這樣當去獲取鎖的狀態時,此時的鎖的持有者必然是更新後的,這樣鎖的釋放和鎖的獲取就能保證一致的可見性了。 free = true; setExclusiveOwnerThread(null); } //更新鎖的狀態,即鎖的計數器的數值 setState(c); return free; } //直接調用AbstractQueuedSynchronizer.unparkSuccessor //喚醒當前節點後的第一個非取消節點中的線程 private void unparkSuccessor(Node node) { //嘗試更新當前節點的狀態 int ws = node.waitStatus; if (ws < 0) compareAndSetWaitStatus(node, ws, 0); //獲取當前節點後的第一個非取消節點,並喚醒該節點中掛起的線程 Node s = node.next; if (s == null || s.waitStatus > 0) { s = null; //從尾節點開始查找,直到當前節點,便可獲得一個當前節點後的第一個非取消節點 for (Node t = tail; t != null && t != node; t = t.prev) if (t.waitStatus <= 0) s = t; } //喚醒線程 if (s != null) LockSupport.unpark(s.thread); } 3)、ReentrantLock.lock //申請鎖 public void lock() { sync.lock(); } 31)、非公平鎖 //直接調用NonfairSync.lock final void lock() { //當經過CAS判斷當前鎖是否沒有持有者,如果,則直接設置當前鎖的持有者爲當前線程; //不然,再次嘗試加鎖,最後還不成功,就如等待隊列,線程掛起,直到被喚醒爲止 if (compareAndSetState(0, 1)) setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread()); else acquire(1); } //直接調用AbstractQueuedSynchronizer.acquire public final void acquire(int arg) { //嘗試獲取非公平鎖,當失敗時,就將當前線程入等待隊列,線程掛起,直到被掛起 if (!tryAcquire(arg) && acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg)) selfInterrupt(); } //直接調用NonfairSync.tryAcquire protected final boolean tryAcquire(int acquires) { //嘗試獲取非公平鎖 return nonfairTryAcquire(acquires); } //直接調用AbstractQueuedSynchronizer.addWaiter //將排他鎖節點添加到鏈表尾部 private Node addWaiter(Node mode) { Node node = new Node(Thread.currentThread(), mode); // Try the fast path of enq; backup to full enq on failure Node pred = tail; if (pred != null) { //當前鏈表已經初始化,則CAS嘗試將排他鎖節點更改成鏈表的尾節點 //設置當前節點的前一個節點爲當前鏈表的尾節點 node.prev = pred; //當CAS嘗試更新尾節點成功,則將新尾節點的前一個節點的下一個節點更新爲新的尾節點 if (compareAndSetTail(pred, node)) { pred.next = node; return node; } } enq(node); return node; } //直接調用AbstractQueuedSynchronizer.compareAndSetTail //原子更新鏈表的尾節點 private final boolean compareAndSetTail(Node expect, Node update) { return unsafe.compareAndSwapObject(this, tailOffset, expect, update); } //直接調用AbstractQueuedSynchronizer.enq //使用CAS原子性將節點插入到鏈表尾部 private Node enq(final Node node) { for (;;) { Node t = tail; if (t == null) { // Must initialize //當沒有初始化時,進行頭結點與尾節點初始化,成功後,將頭結點與尾節點指向同一個處對象 if (compareAndSetHead(new Node())) tail = head; } else { //將節點插入到鏈表尾部 //設置當前節點的前一個節點爲當前鏈表的尾節點 node.prev = t; //當CAS嘗試更新尾節點成功,則將新尾節點的前一個節點的下一個節點更新爲新的尾節點 if (compareAndSetTail(t, node)) { t.next = node; return t; } } } } //直接調用AbstractQueuedSynchronizer.acquireQueued //噹噹前節點爲等待隊列中的第一個節點時,獲取到鎖 final boolean acquireQueued(final Node node, int arg) { boolean failed = true; try { boolean interrupted = false; for (;;) { //噹噹前節點的前節點爲頭結點,併爲當前線程嘗試獲取鎖,成功時,設置當前節點爲頭結點,並將當前節點的前節點的下一個節點取消,使之沒有被引用,這樣能夠被GC回收 final Node p = node.predecessor(); if (p == head && tryAcquire(arg)) { setHead(node); p.next = null; // help GC failed = false; return interrupted; } //設置當前節點的前節點狀態爲喚醒狀態,且將當前節點掛起 if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) && parkAndCheckInterrupt()) interrupted = true; } } finally { if (failed) cancelAcquire(node); } } //直接調用AbstractQueuedSynchronizer.setHead //設置當前節點爲頭結點,並將當前節點的前節點置爲空,以及將當前節點持有的線程設置爲空 private void setHead(Node node) { head = node; node.thread = null; node.prev = null; } //直接調用AbstractQueuedSynchronizer.shouldParkAfterFailedAcquire private static boolean shouldParkAfterFailedAcquire(Node pred, Node node) { int ws = pred.waitStatus; if (ws == Node.SIGNAL) //噹噹前節點的前節點狀態爲喚醒時,則代表下一個被執行的節點是當前節點,即線程會被喚醒 return true; if (ws > 0) { //噹噹前節點的前節點爲取消的節點,則往前查找一個非取消的節點 do { node.prev = pred = pred.prev; } while (pred.waitStatus > 0); //將查找的非取消節點的下一個節點更新爲當前節點 pred.next = node; } else { //嘗試將當前節點的前節點的狀態設置爲喚醒狀態 compareAndSetWaitStatus(pred, ws, Node.SIGNAL); } return false; } //直接調用AbstractQueuedSynchronizer.compareAndSetWaitStatus //嘗試更新節點的狀態 private static final boolean compareAndSetWaitStatus(Node node, int expect, int update) { return unsafe.compareAndSwapInt(node, waitStatusOffset, expect, update); } //直接調用AbstractQueuedSynchronizer.parkAndCheckInterrupt //將當前線程掛起 private final boolean parkAndCheckInterrupt() { LockSupport.park(this); return Thread.interrupted(); }
Semaphore:資源控制,是線程同步的工具類,默認是公平策略;如停車場,最多隻有100個車位,故當滿時,只能出一個以後,才能進一個; 當新建時,需指定控制的資源的個數,即同時進行的線程數,還有就是使用的是公平仍是非公平的策略,默認是非公平; acquire獲取資源; release釋放資源; CountDownLatch:知足條件時觸發;如賽跑,在開始前,全部運動員準備好以後,才能開始;當全部運動員到達終點時,才能結束;還如,當獲取專輯的全部視頻資源信息時,只有全部的視頻信息獲取到以後,才能進行以後的操做;當新建時,須要指定鎖計數的個數; await:等待鎖計數爲0,以前一直阻塞 countDown:遞減計數器的計數,若是計數達到0,則釋放全部等待的線程; 實際操做都是由其屬性Sync來進行,且該屬性對象繼承了AbstractQueuedSynchronizer類; 參考資料: http://www.itzhai.com/the-introduction-and-use-of-a-countdownlatch.html http://mouselearnjava.iteye.com/blog/1921468