ReentrantLock深度剖析：数据结构与公平非公平实现

ReentrantLock源码解析（二）主要关注了Java并发编程中的可重入锁机制，特别是ReentrantLock类的实现细节。ReentrantLock是Java标准库中的一个高级互斥锁，它支持可重入性，即一个线程可以多次获取同一把锁，这在多线程环境下处理递归场景时非常有用。本文档分为两个主要部分： 1. **AQS源码解析**: 这一部分介绍了AQS（AbstractQueuedSynchronizer）框架，它是ReentrantLock和其他同步工具如Semaphore、CountDownLatch等的基础。AQS提供了一种抽象的同步器接口，允许子类通过继承并实现特定的方法来实现不同的并发控制逻辑。 2. **Sync类的实现**: Sync是ReentrantLock的核心抽象类，它扩展自AQS。Sync类定义了加锁（lock()）和解锁（tryRelease()）的抽象方法。其中，`nonfairTryAcquire()`方法是关键，它实现了非公平锁的获取机制： - 当同步状态为0，表示无锁状态，尝试通过CAS（Compare and Swap）原子操作将锁状态设置为当前线程的独占资源计数，并设置当前线程为锁的所有者。 - 如果当前线程已经持有锁（即等于`getExclusiveOwnerThread()`），则递增资源计数，检查是否超过最大锁定次数，然后更新状态。 - 如果尝试失败，说明线程没有获得锁，返回false。 `tryRelease()`方法用于释放资源，它会检查当前线程是否是锁的持有者，如果是，则将资源计数减去释放的数量，如果资源计数变为0，可能会唤醒等待队列中的线程。 ReentrantLock还区分了公平锁和非公平锁，公平锁按照线程请求锁的顺序进行分配，而非公平锁则是先到先得。公平锁的实现通常会在`nonfairTryAcquire()`方法前插入公平锁的逻辑，确保遵循先进先出的原则。 理解ReentrantLock的源码对于深入理解Java并发编程中的锁机制和如何高效、安全地管理线程资源至关重要。掌握这些原理有助于开发者避免常见的并发问题，并设计出更健壮的多线程程序。