ReentrantLock

看了下J.U.C併發包下的ReentrantLock源碼，費了很多勁，作個小總結吧，儘可能用通俗易懂的語言描述，配上一些圖說明。

ReentrantLock介紹

ReentrantLock是基於AbstractQueuedSynchronizer（AQS框架）設計的，類裏面有一個私有sync成員屬性，其類型爲AbstractQueuedSynchronizer；

那麼什麼是AQS框架呢？AQS是由大神Doug Lea設計的，他寫了一篇論文叫《The java.util.concurrent Synchronizer Framework 》，裏面詳細描述了AQS的設計思想，想看中文翻譯的，能夠去併發編程網裏閱讀，連接。

我這裏簡要說明下，AQS主要是維護了一個int類型的state屬性，一個非阻塞、先進先出的線程等待隊列；其中state是用volatile修飾的，保證線程之間的可見性，隊列的入隊和出對操做都是無鎖操做，基於自旋鎖和CAS實現；另外AQS分爲兩種模式：獨佔模式和共享模式，本文討論的ReentrantLock，主要涉及AQS的獨佔模式；

回過頭來講ReentrantLock，其內部有三個內部類Sync、NonfairSync和FairSync，其中NonfairSync和FairSync繼承Sync，Sync繼承AbstractQueuedSynchronizer，這三個內部類主要是爲了實現父類AbstractQueuedSynchronizer中未實現的tryRelease(int)和tryAcquire(int)方法；

其實ReentrantLock類自己並無實現什麼新功能，仔細觀察其下面的方法，發現都是經過調用sync的方法去實現的，以下所示：

    //省略前面部分...
    public boolean tryLock() {
        return sync.nonfairTryAcquire(1);
    }
    public boolean tryLock(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException {
        return sync.tryAcquireNanos(1, unit.toNanos(timeout));
    }
    public void unlock() {
        sync.release(1);
    }
    public Condition newCondition() {
        return sync.newCondition();
    }
    public boolean isHeldByCurrentThread() {
        return sync.isHeldExclusively();
    }
    //省略後面部分...

源碼分析

先看一下咱們平時都是怎樣使用ReentrantLock的，以下代碼：

        ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
        lock.lock();

        try {
            // do something
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }

這裏的ReentrantLock是一個非公平獨佔鎖，其保證do something在同一時刻只有一個線程能訪問，當有線程正在執行do something裏的代碼時，其它線程將會等待。

那麼，咱們就先從lock方法開始，分析ReentrantLock是如何實現非公平獨佔鎖的；

ReentrantLock的lock方法調用的是sync的lock方法，而sync是在構造方法裏初始化的，因爲咱們未傳入參數，默認爲NonfairSync類型；

lock方法，調用sync的lock方法：

    public void lock() {
        sync.lock();
    }

無參構造方法，默認爲非公平鎖：

    public ReentrantLock() {
        sync = new NonfairSync();
    }

按照執行步驟，轉到NonfairSync的lock方法：

 

接着調用：