Java ReentrantLock读写锁源码深度剖析

Java中的`ReentrantReadWriteLock`是一种高级的互斥锁实现，它允许多个线程同时读取共享数据，但仅允许一个线程进行写操作，以提高并发性能。该锁的设计灵感来源于`ReentrantLock`，但在读写权限管理上有所不同。它的内部结构主要包括同步控制子类（如`Sync`, `FairSync`, 和 `NonfairSync`），这些子类继承自`AbstractQueuedSynchronizer`（AQS），它是所有可重入锁的基类。 核心部分，`Sync`类定义了状态变量`state`，继承自`AQS`的`int`类型，用于跟踪锁的状态。`Thread.firstReader`和`firstReaderHoldCount`分别表示首个获得读锁的线程和该线程的重入计数。读锁的获取通过`acquireShared(1)`方法进行，写锁则通过`acquire(1)`获取。 对于公平锁定（`FairSync`），读锁的`lock()`方法会调用`sync.acquireShared(1)`，尝试加锁的过程分为两个步骤： 1. `tryAcquireShared(int unused)`：这是一个尝试性获取共享锁的方法，它首先检查当前线程是否已经在持有写锁，如果有，直接返回-1表示无法获取。如果线程没有写锁，或者当前线程已经拥有写锁（即重入），则继续尝试加锁。公平模式下，线程会按照申请顺序等待，直到前面的线程释放读锁。 2. `doAcquireShared(int arg)`：如果`tryAcquireShared`返回小于0（失败），则执行这个方法，可能涉及阻塞等待，直到满足获取条件。 写锁的获取更为严格，因为只允许一个线程独占，通过`acquire(1)`调用，同样先尝试加锁，`tryAcquire()`方法会检查是否有其他线程正在写，如果有，同样返回-1。 `EXCLUSIVE_MASK`是一个常量，用于设置读锁和写锁之间的位运算，区分两者。`SHARED_SHIFT`和`SHARED_UNIT`则是与读写锁的计数相关的偏移量和单位，用于计算共享锁的数量。 在实际使用中，`ReentrantReadWriteLock`提供了更多的灵活性，例如`readLock()`和`writeLock()`方法用于获取读锁和写锁，以及`newCondition()`方法创建条件变量以实现更复杂的同步逻辑。理解这个源码有助于开发者优化多线程环境下的数据访问，提高并发性能，同时确保数据的一致性和完整性。