synchronized詳解

• 公平鎖是指當(dāng)鎖可用時(shí),在鎖上等待時(shí)間最長(zhǎng)的線程將獲得鎖的使用權(quán)。
• 非公平鎖則隨機(jī)分配這種使用權(quán)种呐。

synchronized的三種使用方式

• 修飾實(shí)例方法(所謂實(shí)例對(duì)象鎖就是用synchronized修飾實(shí)例對(duì)象的實(shí)例方法，注意是實(shí)例方法彰亥，不是靜態(tài)方法)
• 修飾靜態(tài)方法(當(dāng)synchronized作用于靜態(tài)方法時(shí)，鎖的對(duì)象就是當(dāng)前類的Class對(duì)象)
• 修飾代碼塊(手動(dòng)指定鎖定對(duì)象，也可是是this,也可以是自定義的鎖)

// 修飾實(shí)例方法
public class SynchronizedObjectLock implements Runnable {
    static SynchronizedObjectLock instence = new SynchronizedObjectLock();

    @Override
    public void run() {
        method();
    }

    public synchronized void method() {
        System.out.println("我是線程" + Thread.currentThread().getName());
        try {
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "結(jié)束");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(instence);
        Thread t2 = new Thread(instence);
        t1.start();
        t2.start();
    }
}輸出結(jié)果：
　　我是線程Thread-0　　Thread-0結(jié)束　　我是線程Thread-1　　Thread-1結(jié)束

// 修飾靜態(tài)方法
public class SynchronizedObjectLock implements Runnable {
    static SynchronizedObjectLock instence1 = new SynchronizedObjectLock();
    static SynchronizedObjectLock instence2 = new SynchronizedObjectLock();

    @Override
    public void run() {
        method();
    }

    // synchronized用在普通方法上杏头，默認(rèn)的鎖就是this，當(dāng)前實(shí)例
    public synchronized void method() {
        System.out.println("我是線程" + Thread.currentThread().getName());
        try {
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "結(jié)束");
    }

    public static void main(String[] args) {
        // t1和t2對(duì)應(yīng)的this是兩個(gè)不同的實(shí)例沸呐，所以代碼不會(huì)串行
        Thread t1 = new Thread(instence1);
        Thread t2 = new Thread(instence2);
        t1.start();
        t2.start();
    }
}輸出結(jié)果：
　　我是線程Thread-0　　我是線程Thread-1　　Thread-1結(jié)束　　Thread-0結(jié)束

//修飾代碼塊
public class SynchronizedObjectLock implements Runnable {
    static SynchronizedObjectLock instence = new SynchronizedObjectLock();

    @Override
    public void run() {
        // 同步代碼塊形式——鎖為this,兩個(gè)線程使用的鎖是一樣的,線程1必須要等到線程0釋放了該鎖后醇王，才能執(zhí)行
        synchronized (this) {
            System.out.println("我是線程" + Thread.currentThread().getName());
            try {
                Thread.sleep(3000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "結(jié)束");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(instence);
        Thread t2 = new Thread(instence);
        t1.start();
        t2.start();
    }
}輸出結(jié)果：　　我是線程Thread-0　　Thread-0結(jié)束　　我是線程Thread-1　　Thread-1結(jié)束

synchronized的性質(zhì)

1.可重入性
概念：指同一個(gè)線程外層函數(shù)獲取到鎖之后，內(nèi)層函數(shù)可以直接使用該鎖

好處：避免死鎖崭添，提升封裝性（如果不可重入寓娩，假設(shè)method1拿到鎖之后，在method1中又調(diào)用了method2,如果method2沒辦法使用method1拿到的鎖，那method2將一直等待棘伴，但是method1由于未執(zhí)行完畢寞埠，又無法釋放鎖，就導(dǎo)致了死鎖排嫌，可重入正好避免這這種情況）但是synchronized的使用也有可能會(huì)出現(xiàn)死鎖，這里的避免死鎖的更底層的概念缰犁。
2.不可中斷性

概念：如果這個(gè)鎖被B線程獲取淳地，如果A線程想要獲取這把鎖，只能選擇等待或者阻塞帅容，直到B線程釋放這把鎖颇象，如果B線程一直不釋放這把鎖，那么A線程將一直等待并徘。

相比之下遣钳，未來的Lock類，可以擁有中斷的能力（如果一個(gè)線程等待鎖的時(shí)間太長(zhǎng)了麦乞，有權(quán)利中斷當(dāng)前已經(jīng)獲取鎖的線程的執(zhí)行蕴茴，也可以退出等待）

synchronized的原理

public class SynchronizedDemo2 {
    Object object = new Object();

    public void method1() {
        synchronized (object) {

        }
    }
}

使用javac命令進(jìn)行編譯生成.class文件

>javac SynchronizedDemo2.java

使用javap命令反編譯查看.class文件的信息

>javap -verbose SynchronizedDemo2.class
得到如下的信息：
關(guān)注紅色方框里的monitorenter和monitorexit即可。

image.png

Monitorenter和Monitorexit指令姐直，會(huì)讓對(duì)象在執(zhí)行倦淀，使其鎖計(jì)數(shù)器加1或者減1。每一個(gè)對(duì)象在同一時(shí)間只與一個(gè)monitor(鎖)相關(guān)聯(lián)声畏，而一個(gè)monitor在同一時(shí)間只能被一個(gè)線程獲得撞叽，一個(gè)對(duì)象在嘗試獲得與這個(gè)對(duì)象相關(guān)聯(lián)的Monitor鎖的所有權(quán)的時(shí)候，monitorenter指令會(huì)發(fā)生如下3中情況之一：

1）monitor計(jì)數(shù)器為0插龄，意味著目前還沒有被獲得愿棋，那這個(gè)線程就會(huì)立刻獲得然后把鎖計(jì)數(shù)器+1，一旦+1均牢，別的線程再想獲取糠雨，就需要等待

2）如果這個(gè)monitor已經(jīng)拿到了這個(gè)鎖的所有權(quán)，又重入了這把鎖徘跪，那鎖計(jì)數(shù)器就會(huì)累加见秤，變成2，并且隨著重入的次數(shù)真椿，會(huì)一直累加

3）這把鎖已經(jīng)被別的線程獲取了鹃答，等待鎖釋放

monitorexit指令：釋放對(duì)于monitor的所有權(quán)，釋放過程很簡(jiǎn)單突硝，就是講monitor的計(jì)數(shù)器減1测摔，如果減完以后，計(jì)數(shù)器不是0，則代表剛才是重入進(jìn)來的锋八，當(dāng)前線程還繼續(xù)持有這把鎖的所有權(quán)浙于，如果計(jì)數(shù)器變成0，則代表當(dāng)前線程不再擁有該monitor的所有權(quán)挟纱，即釋放鎖羞酗。

2.可重入原理：加鎖次數(shù)計(jì)數(shù)器

jvm會(huì)負(fù)責(zé)跟蹤對(duì)象被加鎖的次數(shù)

線程第一次獲得所，計(jì)數(shù)器+1紊服，當(dāng)鎖重入的時(shí)候檀轨，計(jì)數(shù)器會(huì)遞增

當(dāng)任務(wù)離開的時(shí)候（一個(gè)同步代碼塊的代碼執(zhí)行結(jié)束），計(jì)數(shù)器會(huì)減1欺嗤，當(dāng)減為0的時(shí)候参萄，鎖被完全釋放。

synchronized的缺陷

• 效率低：鎖的釋放情況少煎饼，只有代碼執(zhí)行完畢或者異常結(jié)束才會(huì)釋放鎖讹挎；試圖獲取鎖的時(shí)候不能設(shè)定超時(shí)，不能中斷一個(gè)正在使用鎖的線程吆玖，相對(duì)而言筒溃，Lock可以中斷和設(shè)置超時(shí)

• 不夠靈活：加鎖和釋放的時(shí)機(jī)單一，每個(gè)鎖僅有一個(gè)單一的條件（某個(gè)對(duì)象）沾乘，相對(duì)而言铡羡，讀寫鎖更加靈活

• 無法知道是否成功獲得鎖，相對(duì)而言意鲸，Lock可以拿到狀態(tài)烦周，如果成功獲取鎖，....怎顾，如果獲取失敗,.....

3.可見性原理:

• 在加鎖前會(huì)將工作內(nèi)存的值全部重新加載一遍读慎，保證最新；釋放鎖前將工作內(nèi)存的值全部更新到主存槐雾；由于在帶鎖期間夭委，沒有其他線程能訪問本線程正在使用的共享變量，這樣就保證了可見性
• 由于Synchronized修飾的代碼塊都是原子性執(zhí)行的募强，即一旦開始做株灸，就會(huì)一直執(zhí)行完畢，期間有其他線程不可以訪問本線程所使用的共享變量擎值，這樣慌烧，即便指令重排了也不會(huì)出現(xiàn)問題。

4.synchronized非公平鎖原理:synchronized底層使用操作系統(tǒng)mutext鎖實(shí)現(xiàn)的鸠儿，而mutext鎖并不保證公平性屹蚊，這樣做的目的就是為了提高執(zhí)行性能厕氨，當(dāng)然缺點(diǎn)是有可能會(huì)產(chǎn)生線程饑餓。

synchronized和@Transactional一起使用時(shí)出現(xiàn)了synchronized失效的原因

1.@Transactional 注解是Spring 提供來進(jìn)行控制事務(wù)的注解汹粤，當(dāng)注解標(biāo)明在方法上時(shí)命斧， 則會(huì)對(duì) 該方法進(jìn)行做AOP 增強(qiáng)(動(dòng)態(tài)代理)，然后在方法執(zhí)行前嘱兼，開啟事務(wù)国葬，執(zhí)行后提交事務(wù)。
2.是因?yàn)镾ynchronized鎖定的是當(dāng)前調(diào)用方法對(duì)象,而Spring AOP 處理事務(wù)會(huì)進(jìn)行生成一個(gè)代理對(duì)象芹壕，并在代理對(duì)象執(zhí)行方法前的事務(wù)開啟汇四，方法執(zhí)行完的事務(wù)提交，所以說哪雕，事務(wù)的開啟和提交并不是在 Synchronized 鎖定的范圍內(nèi)船殉。出現(xiàn)同步鎖失效的原因是:當(dāng)A(線程) 執(zhí)行完insert()方法鲫趁，會(huì)進(jìn)行釋放同步鎖斯嚎，去做提交事務(wù)，但在A(線程)還沒有提交完事務(wù)之前挨厚，B(線程)進(jìn)行執(zhí)行insert() 方法堡僻，執(zhí)行完畢之后和A(線程)一起提交事務(wù), 這時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)線程安全問題，就會(huì)插入重復(fù)數(shù)據(jù)疫剃。

cglib代理synchronized的方法钉疫，同步關(guān)鍵字是否還在？

在動(dòng)態(tài)生成的子類中不存在synchronized巢价，但synchronized會(huì)有效果牲阁。因?yàn)閯?dòng)態(tài)代理回去調(diào)用父類的方法，父類的方法是被鎖住的壤躲。

Synchronized本質(zhì)上是通過什么保證線程安全的城菊？分三個(gè)方面回答：加鎖和釋放鎖的原理，可重入原理碉克，保證可見性原理凌唬。

Synchronized由什么樣的缺陷？Java Lock是怎么彌補(bǔ)這些缺陷的漏麦。

• 1.當(dāng)線程嘗試獲取鎖的時(shí)候客税，如果獲取不到鎖會(huì)一直阻塞，這個(gè)阻塞的過程撕贞，用戶無法控制
• 2.如果獲取鎖的線程進(jìn)入休眠或者阻塞更耻，除非當(dāng)前線程異常，否則其他線程嘗試獲取鎖必須一直等待

Synchronized和Lock的對(duì)比捏膨，和選擇酥夭？

Synchronized在使用時(shí)有何注意事項(xiàng)？

Synchronized修飾的方法在拋出異常時(shí),會(huì)釋放鎖嗎？

• 線程在執(zhí)行同步方法時(shí)拋出異常熬北，會(huì)自動(dòng)釋放鎖疙描，以便其他線程可以拿到鎖繼續(xù)執(zhí)行。

多個(gè)線程等待同一個(gè)synchronized鎖的時(shí)候讶隐，JVM如何選擇下一個(gè)獲取鎖的線程起胰？

• 這個(gè)問題就涉及到內(nèi)部鎖的調(diào)度機(jī)制，線程獲取 synchronized 對(duì)應(yīng)的鎖巫延，也是有具體的調(diào)度算法的效五，這個(gè)和具體的虛擬機(jī)版本和實(shí)現(xiàn)都有關(guān)系，所以下一個(gè)獲取鎖的線程是事先沒辦法預(yù)測(cè)的炉峰。

Synchronized使得同時(shí)只有一個(gè)線程可以執(zhí)行畏妖，性能比較差，有什么提升的方法疼阔？

• 優(yōu)化 synchronized 的使用范圍戒劫，讓臨界區(qū)的代碼在符合要求的情況下盡可能的小。
• 使用其他類型的 lock（鎖）婆廊，synchronized 使用的鎖經(jīng)過 jdk 版本的升級(jí)迅细，性能已經(jīng)大幅提升了，但相對(duì)于更加輕量級(jí)的鎖（如讀寫鎖）還是偏重一點(diǎn)淘邻，所以可以選擇更合適的鎖茵典。

我想更加靈活地控制鎖的釋放和獲取(現(xiàn)在釋放鎖和獲取鎖的時(shí)機(jī)都被規(guī)定死了)，怎么辦宾舅？

• 可以根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)一個(gè) Lock 接口统阿，這樣鎖的獲取和釋放就能完全被我們控制了。

什么是鎖的升級(jí)和降級(jí)筹我？什么是JVM里的偏斜鎖扶平、輕量級(jí)鎖、重量級(jí)鎖崎溃？

• JDK6 之后蜻直，不斷優(yōu)化 synchronized，提供了三種鎖的實(shí)現(xiàn)袁串，分別是偏向鎖概而、輕量級(jí)鎖、重量級(jí)鎖囱修，還提供自動(dòng)的升級(jí)和降級(jí)機(jī)制赎瑰。對(duì)于不同的競(jìng)爭(zhēng)情況，會(huì)自動(dòng)切換到合適的鎖實(shí)現(xiàn)破镰。當(dāng)沒有競(jìng)爭(zhēng)出現(xiàn)時(shí)餐曼，默認(rèn)使用偏斜鎖压储，也即是在對(duì)象頭的 Mark Word 部分設(shè)置線程ID，來表示鎖對(duì)象偏向的線程源譬，但這并不是互斥鎖集惋；當(dāng)有其他線程試圖鎖定某個(gè)已被偏斜過的鎖對(duì)象，JVM 就撤銷偏斜鎖踩娘，切換到輕量級(jí)鎖刮刑，輕量級(jí)鎖依賴 CAS 操作對(duì)象頭的 Mark Word 來試圖獲取鎖，如果重試成功养渴，就使用普通的輕量級(jí)鎖雷绢；否則進(jìn)一步升級(jí)為重量級(jí)鎖。鎖的降級(jí)發(fā)生在當(dāng) JVM 進(jìn)入安全點(diǎn)后理卑，檢查是否有閑置的鎖翘紊，并試圖進(jìn)行降級(jí)。鎖的升級(jí)和降級(jí)都是出于性能的考慮藐唠。
  偏向鎖：在線程競(jìng)爭(zhēng)不激烈的情況下帆疟，減少加鎖和解鎖的性能損耗，在對(duì)象頭中保存獲得鎖的線程ID信息中捆，如果這個(gè)線程再次請(qǐng)求鎖鸯匹，就用對(duì)象頭中保存的ID和自身線程ID對(duì)比坊饶，如果相同泄伪，就說明這個(gè)線程獲取鎖成功，不用再進(jìn)行加解鎖操作了匿级，省去了再次同步判斷的步驟蟋滴，提升了性能。

• 輕量級(jí)鎖：再線程競(jìng)爭(zhēng)比偏向鎖更激烈的情況下痘绎，在線程的棧內(nèi)存中分配一段空間作為鎖的記錄空間（輕量級(jí)鎖對(duì)應(yīng)的對(duì)象的對(duì)象頭字段的拷貝）津函，線程通過CAS競(jìng)爭(zhēng)輕量級(jí)鎖，試圖把對(duì)象的對(duì)象頭字段改成指向鎖記錄的空間孤页，如果成功就說明獲取輕量級(jí)鎖成功尔苦，如果失敗，則進(jìn)入自旋（一定次數(shù)的循環(huán)行施，避免線程直接進(jìn)入阻塞狀態(tài)）試圖獲取鎖允坚，如果自旋到一定次數(shù)還不能獲取到鎖，則進(jìn)入重量級(jí)鎖蛾号。

• 自旋鎖：獲取輕量級(jí)鎖失敗后稠项，避免線程直接進(jìn)入阻塞狀態(tài)而采取的循環(huán)一定次數(shù)去嘗試獲取鎖。（線程進(jìn)入阻塞狀態(tài)和非阻塞狀態(tài)都是涉及到系統(tǒng)層面的鲜结，需要在用戶態(tài)到內(nèi)核態(tài)之間切換展运，非常消耗系統(tǒng)資源）實(shí)驗(yàn)證明活逆，鎖的持有時(shí)間一般是非常短的，所以一般多次嘗試就能競(jìng)爭(zhēng)到鎖拗胜。

• 重量級(jí)鎖：在 JVM 中又叫做對(duì)象監(jiān)視器（monitor）蔗候，鎖對(duì)象的對(duì)象頭字段指向的是一個(gè)互斥量，多個(gè)線程競(jìng)爭(zhēng)鎖埂软，競(jìng)爭(zhēng)失敗的線程進(jìn)入阻塞狀態(tài)（操作系統(tǒng)層面）琴庵，并在鎖對(duì)象的一個(gè)等待池中等待被喚醒，被喚醒后的線程再次競(jìng)爭(zhēng)鎖資源仰美。

ReentrantLock詳解

• 1.可重入鎖：可重入鎖是指同一個(gè)線程可以多次獲得同一把鎖迷殿；ReentrantLock和關(guān)鍵字Synchronized都是可重入鎖
• 2.可中斷鎖：可中斷鎖時(shí)子線程在獲取鎖的過程中，是否可以相應(yīng)線程中斷操作咖杂。synchronized是不可中斷的庆寺，ReentrantLock是可中斷的
• 3.公平鎖和非公平鎖：公平鎖是指多個(gè)線程嘗試獲取同一把鎖的時(shí)候，獲取鎖的順序按照線程到達(dá)的先后順序獲取诉字，而不是隨機(jī)插隊(duì)的方式獲取懦尝。synchronized是非公平鎖，而ReentrantLock是兩種都可以實(shí)現(xiàn)壤圃，不過默認(rèn)是非公平鎖

ReentrantLock的基本使用

public class Demo3 {

    private static int num = 0;

    private static ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

    private static void add() {
        lock.lock();
        try {
            num++;
        } finally {
//注意lock.unlock()一定要放在finally中陵霉，否則，
//若程序出現(xiàn)了異常伍绳，鎖沒有釋放踊挠，那么其他線程就再也沒有機(jī)會(huì)獲取這個(gè)鎖了。
            lock.unlock();
        }

    }

    public static class T extends Thread {
        @Override
        public void run() {
            for (int i = 0; i < 10000; i++) {
                Demo3.add();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        T t1 = new T();
        T t2 = new T();
        T t3 = new T();

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();

        t1.join();
        t2.join();
        t3.join();

        System.out.println(Demo3.num);
    }
}

ReentrantLock的使用過程：

1.創(chuàng)建鎖：ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
2.獲取鎖：lock.lock()
3.釋放鎖：lock.unlock();

ReentrantLock的方法

無參構(gòu)造器（默認(rèn)為非公平鎖）
public ReentrantLock() {
        sync = new NonfairSync();//默認(rèn)是非公平的
    }

帶布爾值的構(gòu)造器（是否公平）

public ReentrantLock(boolean fair) {
        sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();//fair為true冲杀，公平鎖效床；反之，非公平鎖
    }

Sync的lock方法是抽象的权谁，實(shí)際的lock會(huì)代理到FairSync或是NonFairSync上（根據(jù)用戶的選擇來決定剩檀，公平鎖還是非公平鎖）
public void lock() {
        sync.lock();//代理到Sync的lock方法上
    }
　　

此方法響應(yīng)中斷，當(dāng)線程在阻塞中的時(shí)候旺芽，若被中斷沪猴，會(huì)拋出InterruptedException異常 
public void lockInterruptibly() throws InterruptedException {
        sync.acquireInterruptibly(1);//代理到sync的相應(yīng)方法上，同lock方法的區(qū)別是此方法響應(yīng)中斷
    }

tryLock采章，嘗試獲取鎖运嗜，成功則直接返回true，不成功也不耽擱時(shí)間共缕，立即返回false洗出。
public boolean tryLock() {
        return sync.nonfairTryAcquire(1);//代理到sync的相應(yīng)方法上
    }

ReentrantLock的實(shí)現(xiàn)原理:

• 它的設(shè)計(jì)基于AQS框架
• 在 Lock 中，用到了一個(gè)同步隊(duì)列 AQS图谷，全稱 AbstractQueuedSynchronizer翩活，它 是一個(gè)同步工具也是Lock用來實(shí)現(xiàn)線程同步的核心組件阱洪。如果你搞懂了AQS，那 么J.U.C中絕大部分的工具都能輕松掌握

AQS 的兩種功能

• 從使用層面來說菠镇，AQS的功能分為兩種：獨(dú)占和共享
• 獨(dú)占鎖(寫鎖)冗荸，每次只能有一個(gè)線程持有鎖，比如前面給大家演示的ReentrantLock就是 以獨(dú)占方式實(shí)現(xiàn)的互斥鎖
• 共 享 鎖(讀鎖) 利耍， 允 許 多 個(gè) 線 程 同 時(shí) 獲 取 鎖 蚌本， 并 發(fā) 訪 問 共 享 資 源 ， 比 如 ReentrantReadWriteLock

AQS 的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)

• AQS 隊(duì)列內(nèi)部維護(hù)的是一個(gè) FIFO (先進(jìn)先出)的雙向鏈表隘梨，這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是每個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都有兩個(gè)指針程癌，分別指向直接的后繼節(jié)點(diǎn)和直接前驅(qū)節(jié)點(diǎn)。

• 所以雙向鏈表可以從任 意一個(gè)節(jié)點(diǎn)開始很方便的訪問前驅(qū)和后繼轴猎。每個(gè) Node 其實(shí)是由線程封裝嵌莉，當(dāng)線 程爭(zhēng)搶鎖失敗后會(huì)封裝成Node加入到ASQ隊(duì)列中去；當(dāng)獲取鎖的線程釋放鎖以 后捻脖，會(huì)從隊(duì)列中喚醒一個(gè)阻塞的節(jié)點(diǎn)(線程)锐峭。

  
  
  image.png

從源碼看ReentrantLock非公平鎖實(shí)現(xiàn)原理

簡(jiǎn)單總結(jié)下流程：

1.先獲取state值，若為0可婶，意味著此時(shí)沒有線程獲取到資源沿癞，CAS將其設(shè)置為1，設(shè)置成功則代表獲取到排他鎖了矛渴；
2.若state大于0椎扬，肯定有線程已經(jīng)搶占到資源了，此時(shí)再去判斷是否就是自己搶占的曙旭，是的話盗舰，state累加晶府，返回true桂躏，重入成功，state的值即是線程重入的次數(shù)川陆；
3.其他情況剂习，則獲取鎖失敗。

NonFairSync（非公平可重入鎖）
static final class NonfairSync extends Sync {//繼承Sync
        private static final long serialVersionUID = 7316153563782823691L;
        /** 獲取鎖 */
        final void lock() {
            if (compareAndSetState(0, 1))//CAS設(shè)置state狀態(tài)较沪，若原值是0鳞绕，將其置為1
                setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());//將當(dāng)前線程標(biāo)記為已持有鎖
            else
                acquire(1);//若設(shè)置失敗，調(diào)用AQS的acquire方法尸曼，acquire又會(huì)調(diào)用我們下面重寫的tryAcquire方法们何。這里說的調(diào)用失敗有兩種情況：1當(dāng)前沒有線程獲取到資源，state為0控轿，但是將state由0設(shè)置為1的時(shí)候冤竹，其他線程搶占資源拂封，將state修改了，導(dǎo)致了CAS失旔腥洹冒签；2 state原本就不為0，也就是已經(jīng)有線程獲取到資源了钟病，有可能是別的線程獲取到資源萧恕，也有可能是當(dāng)前線程獲取的，這時(shí)線程又重復(fù)去獲取肠阱，所以去tryAcquire中的nonfairTryAcquire我們應(yīng)該就能看到可重入的實(shí)現(xiàn)邏輯了票唆。
        }
        protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
            return nonfairTryAcquire(acquires);//調(diào)用Sync中的方法
        }
    }


nonfairTryAcquire()
final boolean nonfairTryAcquire(int acquires) {
            final Thread current = Thread.currentThread();//獲取當(dāng)前線程
            int c = getState();//獲取當(dāng)前state值
            if (c == 0) {//若state為0，意味著沒有線程獲取到資源屹徘，CAS將state設(shè)置為1惰说，并將當(dāng)前線程標(biāo)記我獲取到排他鎖的線程，返回true
                if (compareAndSetState(0, acquires)) {
                    setExclusiveOwnerThread(current);
                    return true;
                }
            }
            else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {//若state不為0缘回，但是持有鎖的線程是當(dāng)前線程
                int nextc = c + acquires;//state累加1
                if (nextc < 0) // int類型溢出了
                    throw new Error("Maximum lock count exceeded");
                setState(nextc);//設(shè)置state吆视，此時(shí)state大于1，代表著一個(gè)線程多次獲鎖酥宴，state的值即是線程重入的次數(shù)
                return true;//返回true啦吧，獲取鎖成功
            }
            return false;//獲取鎖失敗了
        }

從源碼看ReentrantLock公平鎖實(shí)現(xiàn)原理

FairSync

static final class FairSync extends Sync {
        private static final long serialVersionUID = -3000897897090466540L;

        final void lock() {
            acquire(1);//直接調(diào)用AQS的模板方法acquire，acquire會(huì)調(diào)用下面我們重寫的這個(gè)tryAcquire
        }

        protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
            final Thread current = Thread.currentThread();//獲取當(dāng)前線程
            int c = getState();//獲取state值
            if (c == 0) {//若state為0拙寡，意味著當(dāng)前沒有線程獲取到資源授滓，那就可以直接獲取資源了嗎？NO!這不就跟之前的非公平鎖的邏輯一樣了嘛肆糕“愣眩看下面的邏輯
                if (!hasQueuedPredecessors() &&//判斷在時(shí)間順序上，是否有申請(qǐng)鎖排在自己之前的線程诚啃，若沒有淮摔，才能去獲取，CAS設(shè)置state始赎，并標(biāo)記當(dāng)前線程為持有排他鎖的線程和橙；反之，不能獲仍於狻魔招！這即是公平的處理方式。
                    compareAndSetState(0, acquires)) {
                    setExclusiveOwnerThread(current);
                    return true;
                }
            }
            else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {//重入的處理邏輯五辽，與上文一致办斑，不再贅述
                int nextc = c + acquires;
                if (nextc < 0)
                    throw new Error("Maximum lock count exceeded");
                setState(nextc);
                return true;
            }
            return false;
        }
    }

可以看到，公平鎖的大致邏輯與非公平鎖是一致的杆逗，不同的地方在于有了!hasQueuedPredecessors()這個(gè)判斷邏輯乡翅，即便state為0吁讨，也不能貿(mào)然直接去獲取，要先去看有沒有還在排隊(duì)的線程峦朗，若沒有建丧，才能嘗試去獲取，做后面的處理波势。反之翎朱，返回false，獲取失敗尺铣。

看看這個(gè)判斷是否有排隊(duì)中線程的邏輯

hasQueuedPredecessors()
public final boolean hasQueuedPredecessors() {
        Node t = tail; // 尾結(jié)點(diǎn)
        Node h = head;//頭結(jié)點(diǎn)
        Node s;
        return h != t &&
            ((s = h.next) == null || s.thread != Thread.currentThread());//判斷是否有排在自己之前的線程
    }

注意

• 1.ReentrantLock可以實(shí)現(xiàn)公平鎖和非公平鎖
• 2.ReentrantLock默認(rèn)實(shí)現(xiàn)的是非公平鎖
• 3.ReentrantLock的獲取鎖和釋放鎖必須成對(duì)出現(xiàn)拴曲，鎖了幾次，也要釋放幾次
• 4.釋放鎖的操作必須放在finally中執(zhí)行
• 5.lockInterruptibly()實(shí)例方法可以相應(yīng)線程的中斷方法凛忿，調(diào)用線程的- interrupt()方法時(shí)澈灼，lockInterruptibly()方法會(huì)觸發(fā)InterruptedException異常
• 6.關(guān)于InterruptedException異常說一下，看到方法聲明上帶有 throws InterruptedException店溢，表示該方法可以相應(yīng)線程中斷叁熔，調(diào)用線程的interrupt()方法時(shí)，這些方法會(huì)觸發(fā)InterruptedException異常床牧，觸發(fā)InterruptedException時(shí)荣回，線程的中斷中斷狀態(tài)會(huì)被清除。所以如果程序由于調(diào)用interrupt()方法而觸發(fā)InterruptedException異常戈咳，線程的標(biāo)志由默認(rèn)的false變?yōu)閠ure心软，然后又變?yōu)閒alse
• 7.實(shí)例方法tryLock()會(huì)嘗試獲取鎖，會(huì)立即返回著蛙，返回值表示是否獲取成功
• 8.實(shí)例方法tryLock(long timeout, TimeUnit unit)會(huì)在指定的時(shí)間內(nèi)嘗試獲取鎖删铃，指定的時(shí)間內(nèi)是否能夠獲取鎖，都會(huì)返回踏堡，返回值表示是否獲取鎖成功猎唁，該方法會(huì)響應(yīng)線程的中斷