前言

相信學(xué)過java的人都知道 synchronized 這個(gè)關(guān)鍵詞，也知道它用于控制多線程對(duì)并發(fā)資源的安全訪問，興許，你還用過Lock相關(guān)的功能，但你可能從來沒有想過java中的鎖底層的機(jī)制是怎么實(shí)現(xiàn)的。如果真是這樣，而且你有興趣了解，今天我將帶領(lǐng)你輕松的學(xué)習(xí)下java中非常重要，也非常基礎(chǔ)的可重入鎖-ReentrantLock的實(shí)現(xiàn)機(jī)制。

聽故事把知識(shí)掌握了

在一個(gè)村子里面，有一口井水，水質(zhì)非常的好，村民們都想打井里的水。這井只有一口，村里的人那么多，所以得出個(gè)打水的規(guī)則才行。村長絞盡腦汁，最終想出了一個(gè)比較合理的方案，咱們來仔細(xì)的看看聰明的村長大人的智慧。

井邊安排一個(gè)看井人，維護(hù)打水的秩序。

打水時(shí)，以家庭為單位，哪個(gè)家庭任何人先到井邊，就可以先打水，而且如果一個(gè)家庭占到了打水權(quán)，其家人這時(shí)候過來打水不用排隊(duì)。而那些沒有搶占到打水權(quán)的人，一個(gè)一個(gè)挨著在井邊排成一隊(duì)，先到的排在前面。打水示意圖如下 ：

是不是感覺很和諧，如果打水的人打完了，他會(huì)跟看井人報(bào)告，看井人會(huì)讓第二個(gè)人接著打水。這樣大家總都能夠打到水。是不是看起來挺公平的，先到的人先打水，當(dāng)然不是絕對(duì)公平的，自己看看下面這個(gè)場景 :

看著，一個(gè)有娃的父親正在打水，他的娃也到井邊了，所以女憑父貴直接排到最前面打水，羨煞旁人了。

以上這個(gè)故事模型就是所謂的公平鎖模型，當(dāng)一個(gè)人想到井邊打水，而現(xiàn)在打水的人又不是自家人，這時(shí)候就得乖乖在隊(duì)列后面排隊(duì)。

事情總不是那么一帆風(fēng)順的，總會(huì)有些人想走捷徑，話說看井人年紀(jì)大了，有時(shí)候，眼力不是很好，這時(shí)候，人們開始打起了新主意。新來打水的人，他們看到有人排隊(duì)打水的時(shí)候，他們不會(huì)那么乖巧的就排到最后面去排隊(duì)，反之，他們會(huì)看看現(xiàn)在有沒有人正在打水，如果有人在打水，沒輒了，只好排到隊(duì)列最后面，但如果這時(shí)候前面打水的人剛剛打完水，正在交接中，排在隊(duì)頭的人還沒有完成交接工作，這時(shí)候，新來的人可以嘗試搶打水權(quán)，如果搶到了，呵呵，其他人也只能睜一只眼閉一只眼，因?yàn)榇蠹叶寄J(rèn)這個(gè)規(guī)則了。這就是所謂的非公平鎖模型。新來的人不一定總得乖乖排隊(duì)，這也就造成了原來隊(duì)列中排隊(duì)的人可能要等很久很久。

java可重入鎖-ReentrantLock實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)

ReentrantLock支持兩種獲取鎖的方式，一種是公平模型，一種是非公平模型。在繼續(xù)之前，咱們先把故事元素轉(zhuǎn)換為程序元素。

咱們先來說說公平鎖模型：

初始化時(shí)， state=0，表示無人搶占了打水權(quán)。這時(shí)候，村民A來打水(A線程請(qǐng)求鎖)，占了打水權(quán)，把state+1，如下所示：

線程A取得了鎖，把 state原子性+1,這時(shí)候state被改為1，A線程繼續(xù)執(zhí)行其他任務(wù)，然后來了村民B也想打水(線程B請(qǐng)求鎖)，線程B無法獲取鎖，生成節(jié)點(diǎn)進(jìn)行排隊(duì)，如下圖所示：

初始化的時(shí)候，會(huì)生成一個(gè)空的頭節(jié)點(diǎn)，然后才是B線程節(jié)點(diǎn)，這時(shí)候，如果線程A又請(qǐng)求鎖，是否需要排隊(duì)？答案當(dāng)然是否定的，否則就直接死鎖了。當(dāng)A再次請(qǐng)求鎖，就相當(dāng)于是打水期間，同一家人也來打水了，是有特權(quán)的，這時(shí)候的狀態(tài)如下圖所示：

到了這里，相信大家應(yīng)該明白了什么是可重入鎖了吧。就是一個(gè)線程在獲取了鎖之后，再次去獲取了同一個(gè)鎖，這時(shí)候僅僅是把狀態(tài)值進(jìn)行累加。如果線程A釋放了一次鎖，就成這樣了：

僅僅是把狀態(tài)值減了，只有線程A把此鎖全部釋放了，狀態(tài)值減到0了，其他線程才有機(jī)會(huì)獲取鎖。當(dāng)A把鎖完全釋放后，state恢復(fù)為0，然后會(huì)通知隊(duì)列喚醒B線程節(jié)點(diǎn)，使B可以再次競爭鎖。當(dāng)然，如果B線程后面還有C線程，C線程繼續(xù)休眠，除非B執(zhí)行完了，通知了C線程。注意，當(dāng)一個(gè)線程節(jié)點(diǎn)被喚醒然后取得了鎖，對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)會(huì)從隊(duì)列中刪除。

非公平鎖模型

如果你已經(jīng)明白了前面講的公平鎖模型，那么非公平鎖模型也就非常容易理解了。當(dāng)線程A執(zhí)行完之后，要喚醒線程B是需要時(shí)間的，而且線程B醒來后還要再次競爭鎖，所以如果在切換過程當(dāng)中，來了一個(gè)線程C，那么線程C是有可能獲取到鎖的，如果C獲取到了鎖，B就只能繼續(xù)乖乖休眠了。這里就不再畫圖說明了。

其它知識(shí)點(diǎn)

java5中添加了一個(gè)并發(fā)包， java.util.concurrent，里面提供了各種并發(fā)的工具類，通過此工具包，可以在java當(dāng)中實(shí)現(xiàn)功能非常強(qiáng)大的多線程并發(fā)操作。對(duì)于每個(gè)java攻城獅，我覺得非常有必要了解這個(gè)包的功能。雖然做不到一步到位，但慢慢虛心學(xué)習(xí)，沉下心來，總能慢慢領(lǐng)悟到j(luò)ava多線程編程的精華。

結(jié)束語

可重入鎖的實(shí)現(xiàn)會(huì)涉及到CAS，AQS，java內(nèi)存可見性(volatile)等知識(shí)，為了避免大家直接被代碼搞暈，故而想以最簡單的方式把可重入鎖進(jìn)行抽象，講明白其中的實(shí)現(xiàn)原理，這樣看起源碼也有個(gè)借鑒的思路，希望本篇能夠幫助到你們。

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作者：那個(gè)天真的人

來源：CSDN

原文：https://blog.csdn.net/yanyan19880509/article/details/52345422

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的java中的账户冻结原理_java可重入锁(ReentrantLock)的实现原理的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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