JDK17 ReentrantLock 简述 lock()、unLock()

背景

• 最近无聊翻一翻 juc ，想看 AQS 入队的是怎么入队的，由于代码量比较大，就想先看了 ReentrantLock 入队操作，然后举一反三，由于我看的是 JDK 17 的版本，与 JDK 8 可能不一样，先不去考证 JDK 8 内容，只看 JDK 17 的代码，并且只讨论 ReentrantLock 中的方法

读代码

lock()

• 首先肯定要读 lock() 和 unLock() 两个方法，实际写代码就是用这两个完成重入锁操作

	public void lock() {
        sync.lock();
    }
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肯定走这个方法了吧，当我 ctrl + 鼠标左键调到具体方法时，发现并没有这样显示：

而是直接跳到了

		@ReservedStackAccess
        final void lock() {
            if (!initialTryLock())
                acquire(1);
        }
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这个 initialTryLock() 是一个抽象方法，而 acquire(1) 调用的是 AQS 类的方法，AQS 的类代码先不讨论，反正不管公平还是非公平锁最后都调用 acquire()，也就是入队 的简称 ;
先看 ReentrantLock 的内容，当我点击 initalTryLock() 方法时出现了，公平锁和非公平锁两个选项：

现在比较一下两个不同的 initialTryLock() 实现：
在 idea 中打开两个相同的类

两部分代码其实只有红色的部分不一样：

相比较之下只是公平锁多出了:

			int c = getState();
            if (c == 0) {
                if (!hasQueuedThreads()
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很好理解，先获取 AQS 中 state 变量的属性，如果属性是 0，再去看线程队列中有没有人排队，没人排队再去竞争下，很显然公平锁还是讲武德的，别人在排队了，我就不去竞争了；相比较，非公平锁，来了就去竞争下，没竞争到再入队，这年轻人xxxx；

这里会有疑问，什么是 state 属性，什么是队列呢，说说我自己的理解？

• 要从 AQS 设计说起，AQS 本身就是一个普通抽象类，与我们平时自己写的抽象类一样，里面有一个用 volatile 关键字修饰 int 类型的成员变量 state ，因为有 volatile 关键字修饰，那么多个线程都能看见这个 state ，如果多个线程竞争同一个资源时，都去参考 state 的值，这个 AQS 不就相对于一把锁了吗，当 state=0 时，代表没人竞争，代码继续执行，当 state > 0 时，代表有人持有这个资源，就去等待，等持有锁的线程执行完再去竞争资源，执行这个锁与 synchronized 相比哪个性能好先不去讨论，先看 lock 时引出的两个问题；

• 一个是 state 是值从 0 变为大于 0 ，怎么保证原子性，另一个是当 state > 0，等待的线程去哪里等待或者叫记录他们线程信息 和 先来后到顺序；第一个问题有 cas 算法呀，第二个使用 node 队列解决， node 有一个属性 waiter 记录线程信息，队列来保证先来后到顺序；这不就行了吗

• 当 state >1 代表什么呢，在 ReentrantLock 中代表重入次数，在 CountDownLatch 中代表倒计次数开门闩，其他的 juc 类没怎么看，就不说了；

unLock()

unLock() 代码 ReentrantLock 的公平锁和非公平锁调用的是同一套释放锁方法：

	public void unlock() {
        sync.release(1);
    }
    public final boolean release(int arg) {
        if (tryRelease(arg)) {
            signalNext(head);
            return true;
        }
        return false;
    }
    @ReservedStackAccess
    protected final boolean tryRelease(int releases) {
        int c = getState() - releases;
        if (getExclusiveOwnerThread() != Thread.currentThread())
            throw new IllegalMonitorStateException();
        boolean free = (c == 0);
        if (free)
            setExclusiveOwnerThread(null);
        setState(c);
        return free;
    }
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这里就不展开说了，写的有点长了， tryRelease(arg) 就是 tryRelease(1)，tryRelease(1) 就是把 AQS 中的 state 属性减 1，当减到 0 时，返回 ture，通知 AQS 队列头结点的下一个；

整体架构评价

• 在看 JDK17 的 ReentrantLock 时我发现代码结构更精简了。以前我以为有两个内部类 FairSync 和 NonFair ，现在有多了一个 Sync 类，把 FairSync 和 NoFair 的共有属性放到了 Sync 类，首先FairSync 和 NonFairSync 都变精简了，其次方便观察实现不同: