多线程与高并发(六) Lock

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前一天学习了怎样才能使用synchronized关键字来实现同步访问,Java SE 5前一天,并发包中新增了Lock接口(以及相关实现类)用来实现锁功能,它提供了与synchronized关键字类式的同步功能,也不在使用时须要显式地获取和释放锁。嘴笨 它缺少了(通过synchronized块原因分析分析最好的办法所提供的)隐式获取释放锁的便捷性,也不却拥有了锁获取与释放的可操作性、可中断的获取锁以及超时获取锁等多种synchronized关键字所不具备的同步特性。

不同于synchronized是Java语言的关键字,是内置特性,Lock全是Java语言内置的,Lock是一个多多多类,通过你你什儿 类须要实现同步访问。也不synchronized同步块执行完成原因分析分析遇到异常是锁会自动释放,而lock须要调用unlock()最好的办法释放锁,也不在finally块中释放锁。

一、 Lock 接口

先看看lock接口定义了哪些地最好的办法子:

void lock();
void lockInterruptibly() throws InterruptedException;
boolean tryLock();
boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException;
void unlock();
Condition newCondition();

这上边lock()、tryLock()、tryLock(long time, TimeUnit unit)和lockInterruptibly()是用来获取锁的。你什儿 个多最好的办法全是用来获取锁的,那哪些地方地方区别呢?

lock()最好的办法是平常使用得最多的一个多多多最好的办法,也不用来获取锁。原因分析分析锁已被什么都tcp连接运行获取,则进行守候。

tryLock()最好的办法是有返回值的,它表示用来尝试获取锁,原因分析分析获取成功,则返回true,原因分析分析获取失败(即锁已被什么都tcp连接运行获取),则返回false,也也不你你什儿 最好的办法无论怎样才能回会立即返回。在拿没有锁时不要再老要在那守候。

tryLock(long time, TimeUnit unit)最好的办法和tryLock()最好的办法是类式的,只不过区别在于你你什儿 最好的办法在拿没有锁回会守候一定的时间,在时间期限之内原因分析分析还拿没有锁,就返回false。原因分析分析原因分析分析一现在始于拿到锁原因分析分析在守候期间内拿到了锁,则返回true。

lockInterruptibly()最好的办法,当通过你你什儿 最好的办法去获取锁时,原因分析分析tcp连接运行正在守候获取锁,则你你什儿 tcp连接运行有助响应中断,即中断tcp连接运行的守候请况。也就使说,当一个多多多tcp连接运行同时通过lock.lockInterruptibly()想获取某个锁时,若果此时tcp连接运行A获取到了锁,而tcp连接运行B没有在守候,没有对tcp连接运行B调用threadB.interrupt()最好的办法有助中断tcp连接运行B的守候过程。

unLock()最好的办法是用来释放锁的,这没哪些地方很糙须要讲的。

Condition newCondition() 是用于获取与lock绑定的守候通知组件,当前tcp连接运行须要获得了锁有助进行守候,进行守候回会先释放锁,当再次获取锁时有助从守候中返回。

Lock接口上边的最好的办法亲们 原因分析分析知道,接下来实现Lock的类ReentrantLock现在始于学起,发现ReentrantLock并没有多少代码,另外一个多多多多很明显的特点是:基本上所有的最好的办法的实现实际上全是调用了其静态内存类Sync中的最好的办法,而Sync类继承了AbstractQueuedSynchronizer(AQS)。

亲们 先学AQS相关的知识

二、AQS

AQS(以下简称同步器)是用来构建锁和什么都同步组件的基础框架,它的实现主要依赖一个多多多int成员变量来表示同步请况,通过内置的FIFO队列来完成排队工作。

子类通过继承并实现它的抽象最好的办法来管理同步请况,通过使用getState,setState以及compareAndSetState你什儿 个多多多最好的办法对同步请况进行更改。子类推荐被定义为自定义同步组件的静态实物类,同步器自身没有实现任何同步接口,它仅仅是定义了若干同步请况的获取和释放最好的办法来供自定义同步组件的使用,同步器既支持独占式获取同步请况,也须要支持共享式获取同步请况,前一天 就须要方便的实现不类式型的同步组件。

同步器是实现锁的关键,要实现锁功能,子类继承Lock,它定义了使用者与锁交互的接口,就像上边那多少接口,也不实现却是通过同步器,同步器复杂性了锁的实现最好的办法,实现了底层操作,如同步请况管理,tcp连接运行的排队,守候和唤醒,而外面使用者去不要再关心哪些地方地方细节。

2.1 同步器的接口

同步器的设计模式是基于模板最好的办法,也却一段话,使用者要继承同步器并重写指定的最好的办法,也不将同步器组合在自定义同步器组合定义在自定义同步组件的实现中,并调用同步器提供的模板最好的办法,而哪些地方地方模板最好的办法原因分析分析调用使用者重写的最好的办法。总结也不同步器将什么都最好的办法开放给子类进行重写,而同步器给同步组件所提供模板最好的办法又会重新调用被子类所重写的最好的办法

如在AQS含高此最好的办法:

protected boolean tryAcquire(int arg) {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }

而ReentrantLock中重写了最好的办法:

那在AQS中的acquire调用了你你什儿 最好的办法,这就相当于在父类定义了一套模板,哪些地方地方模板会调用什么都可重写的最好的办法,哪些地方地方可重写的最好的办法具体的实现放满了子类。

public final void acquire(int arg) {
        if (!tryAcquire(arg) &&
            acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))
            selfInterrupt();
    }

这也不模板最好的办法最好的办法的设计思路,如还有疑惑,须要去学习你你什儿 设计模式。

下面也不什么都须要被重写的最好的办法:

最好的办法名称描述
protected boolean tryAcquire(int arg) 独占式获取同步请况,实现该最好的办法须要查询当前请况并判断同步请况否是符合预期,也不再进行CAS设置同步请况
protected boolean tryRelease(int arg) 独占式释放同步请况,守候获取同步请况的tcp连接运行将有原因分析分析获取同步请况
protected int tryAcquireShared(int arg) 共享式获取同步请况,返回大于等于0的值,表示获取成功,反之,获取失败
protected boolean tryReleaseShared(int arg) 共享式释放同步请况
protected boolean isHeldExclusively() 当前同步器否是在独占模式下被tcp连接运行占用,一般该最好的办法表示否是被当前tcp连接运行独占

实现自定义同步组件时,原因分析分析调用同步器提供的模板最好的办法,哪些地方地方(偏离 )模板最好的办法与描述

最好的办法名称描述
void acquire(int arg) 独占式获取同步请况,原因分析分析当前tcp连接运行获取同步请况成功,则由该最好的办法返回,也不,原因分析分析进入同步队列守候,该最好的办法原因分析分析调用重写的tryAcquire(int arg)最好的办法
void acquireInterruptibly(int arg) 与acquire(int arg)相同,也不该最好的办法响应中断,当前tcp连接运行未获取到同步请况而进入同步队列中,原因分析分析当前tcp连接运行被中断,则该最好的办法会抛出InterruptedException并返回
boolean tryAcquireNanos(int arg, long nanosTimeout) 在void acquireInterruptibly(int arg)的基础上增加了超时限制,原因分析分析当前tcp连接运行在超时时间内没有获取到同步请况,没有原因分析分析返回false,原因分析分析获取到了返回true
void acquireShared(int arg) 共享式的获取同步请况,原因分析分析当前tcp连接运行未获取到同步请况,原因分析分析进入同步队列守候,与独占式获取的主要区别是在同一时刻须要有多个tcp连接运行获取到同步请况
void acquireSharedInterruptibly(int arg) 与acquireShared(int arg)相同,该最好的办法响应中断
boolean tryAcquireSharedNanos(int arg, long nanosTimeout) 在acquireSharedInterruptibly(int arg)基础上增加了超时限制
boolean release(int arg) 独占式的释放同步请况,该最好的办法会在释放同步请况前一天,将同步队列中第一个多多多节点含高的tcp连接运行唤醒
boolean releaseShared(int arg) 共享式的释放同步请况
Collection<Thread> getQueuedThreads() 获取守候在同步队列上的tcp连接运行集合

同步器提供的模板最好的办法基本上分为3类:

  1. 独占式获取与释放同步请况

  2. 共享式获取与释放同步请况

  3. 查询同步队列中的守候tcp连接运行请况。

下面看一个多多多例子:

public class Mutex implements Lock {
 private static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {
    // Reports whether in locked state
    protected boolean isHeldExclusively() {
        return getState() == 1;
    }

    // Acquires the lock if state is zero
    public boolean tryAcquire(int acquires) {
        assert acquires == 1; // Otherwise unused
        if (compareAndSetState(0, 1)) {
            setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
            return true;
        }
        return false;
    }

    // Releases the lock by setting state to zero
    protected boolean tryRelease(int releases) {
        assert releases == 1; // Otherwise unused
        if (getState() == 0) throw new IllegalMonitorStateException();
        setExclusiveOwnerThread(null);
        setState(0);
        return true;
    }

    // Provides a Condition
    Condition newCondition() {
        return new ConditionObject();
    }

    // Deserializes properly
    private void readObject(ObjectInputStream s)
            throws IOException, ClassNotFoundException {
        s.defaultReadObject();
        setState(0); // reset to unlocked state
    }
}

private final Sync sync = new Sync();

@Override
public void lock() {
    sync.acquire(1);
}

@Override
public void lockInterruptibly() throws InterruptedException {
    sync.acquireInterruptibly(1);
}

@Override
public boolean tryLock() {
    return sync.tryAcquire(1);
}

@Override
public boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException {
    return sync.tryAcquireNanos(1, unit.toNanos(time));
}

@Override
public void unlock() {
    sync.release(1);
}

@Override
public Condition newCondition() {
    return sync.newCondition();
}
}

你你什儿 例子中,独占锁Mutex是一个多多多自定义同步组件,它在同一时刻只允许一个多多多tcp连接运行占有锁。Mutex中定义了一个多多多静态实物类,该实物类继承了同步器并实现了独占式获取和释放同步请况。在tryAcquire(int acquires)最好的办法中,原因分析分析经过CAS设置成功(同步请况设置为1),则代表获取了同步请况,而在tryRelease(int releases)最好的办法中也不将同步请况重置为0。用户使用Mutex时不要再说会直接和实物同步器的实现打交道,也不调用Mutex提供的最好的办法,在Mutex的实现中,以获取锁的lock()最好的办法为例,只须要在最好的办法实现中调用同步器的模板最好的办法acquire(int args)即可,当前tcp连接运行调用该最好的办法获取同步请况失败回会被加入到同步队列中守候,前一天 就大大降低了实现一个多多多可靠自定义同步组件的门槛。

2.2 同步队列

同步器依赖实物的同步队列(一个多多多FIFO双向队列)来完成同步请况的管理,当前tcp连接运行获取同步请况失败时,同步器会将当前tcp连接运行以及守候请况等信息构造成为一个多多多节点(Node)并将其加入同步队列,同回会阻塞当前tcp连接运行,当同步请况释放时,会把首节点中的tcp连接运行唤醒,使其再次尝试获取同步请况。

同步队列中的节点(Node)用来保存获取同步请况失败的tcp连接运行引用、守候请况以及前驱和后继节点。

volatile int waitStatus //节点请况
volatile Node prev //当前节点/tcp连接运行的前驱节点
volatile Node next; //当前节点/tcp连接运行的后继节点
volatile Thread thread;//加入同步队列的tcp连接运行引用
Node nextWaiter;//守候队列中的下一个多多多节点

看多节点的数据特性,知道这是一个多多多双向队列,而在AQS中还存在一个多多多成员变量:

private transient volatile Node head;
private transient volatile Node tail;

AQS实际上通过头尾指针来管理同步队列,同时实现包括获取锁失败的tcp连接运行进行入队,释放锁时对同步队列中的tcp连接运行进行通知等核心最好的办法。其示意图如下:

通过对源码的理解以及做实验的最好的办法,现在亲们 须要清楚的知道前一天 几点:

  1. 节点的数据特性,即AQS的静态实物类Node,节点的守候请况等信息

  2. 同步队列是一个多多多双向队列,AQS通过持有头尾指针管理同步队列

三、 ReentrantLock

重入锁ReentrantLock,顾名思义,也不支持重进入的锁,它表示该锁有助支持一个多多多tcp连接运行对资源的重复加锁。除此之外,该锁的还支持获取锁时的公平和非公平性确定。原因分析分析一个多多多锁不支持可重入,那当一个多多多tcp连接运行调用它的lock()最好的办法获取锁前一天,原因分析分析再次调用lock()最好的办法,则该tcp连接运行原因分析分析被当时人所阻塞。

synchronized关键字隐式的支持重进入,比如一个多多多synchronized修饰的递归最好的办法,在最好的办法执行时,执行tcp连接运行在获取了锁前一天仍能连续多次地获得该锁。ReentrantLock嘴笨 好难像synchronized关键字一样支持隐式的重进入,也不在调用lock()最好的办法时,原因分析分析获取到锁的tcp连接运行,有助再次调用lock()最好的办法获取锁而不被阻塞。

3.1 实现可重入性

重进入是指任意tcp连接运行在获取到锁前一天有助再次获取该锁而不要再被锁所阻塞,该特性的实现须要补救以下一个多多多哪些地方的问提。

  1. tcp连接运行再次获取锁。锁须要去识别获取锁的tcp连接运行否是为当前存在锁的tcp连接运行,原因分析分析是,则再次成功获取。

  2. 锁的最终释放。tcp连接运行重复n次获取了锁,也不在第n次释放该锁后,什么都tcp连接运行有助获取到该锁。锁的最终释放要求锁对于获取进行计数自增,计数表示当前锁被重复获取的次数,而锁被释放时,计数自减,当计数等于0时表示锁原因分析分析成功释放。

ReentrantLock是通过组合自定义同步器来实现锁的获取与释放,以非公平性(默认的)实现为例

核心最好的办法为nonfairTryAcquire:

final boolean nonfairTryAcquire(int acquires) {
    final Thread current = Thread.currentThread();
    int c = getState();
    //1. 原因分析分析该锁未被任何tcp连接运行占有,该锁能被当前tcp连接运行获取
    if (c == 0) {
        if (compareAndSetState(0, acquires)) {
            setExclusiveOwnerThread(current);
            return true;
        }
    }
    //2.若被占有,检查占有tcp连接运行否是当前tcp连接运行
    else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {
        // 3. 再次获取,计数加一
        int nextc = c + acquires;
        if (nextc < 0) // overflow
            throw new Error("Maximum lock count exceeded");
        setState(nextc);
        return true;
    }
    return false;
}

该最好的办法增加了再次获取同步请况的补救逻辑:通过判断当前tcp连接运行否是为获取锁的tcp连接运行来决定获取操作否是成功,原因分析分析是获取锁的tcp连接运行再次请求,则将同步请况值进行增加并返回true,表示获取同步请况成功。成功获取锁的tcp连接运行再次获取锁,也不增加了同步请况值,这也就要求ReentrantLock在释放同步请况时减少同步请况值。

protected final boolean tryRelease(int releases) {
    //1. 同步请况减1
    int c = getState() - releases;
    if (Thread.currentThread() != getExclusiveOwnerThread())
        throw new IllegalMonitorStateException();
    boolean free = false;
    if (c == 0) {
        //2. 没有当同步请况为0时,锁成功被释放,返回true
        free = true;
        setExclusiveOwnerThread(null);
    }
    // 3. 锁未被删剪释放,返回false
    setState(c);
    return free;
}

原因分析分析该锁被获取了n次,没有前(n-1)次tryRelease(int releases)最好的办法须要返回false,而没有同步请况删剪释放了,有助返回true。须要看多,该最好的办法将同步请况否是为0作为最终释放的条件,当同步请况为0时,将占有tcp连接运行设置为null,并返回true,表示释放成功。

3.2 公平否是公平获取锁的区别

公平锁非公平锁何谓公平性,是针对获取锁而言的,原因分析分析一个多多多锁是公平的,没有锁的获取顺序就应该符合请求上的绝对时间顺序,满足FIFO,ReentrantLock的构造最好的办法无参时是构造非公平锁

public ReentrantLock() {
    sync = new NonfairSync();
}

另外还提供了另外两种最好的办法,可传入一个多多多boolean值,true时为公平锁,false时为非公平锁

public ReentrantLock(boolean fair) {
    sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();
}

在上边非公平锁获取时(nonfairTryAcquire最好的办法)也不简单的获取了一下当前请况做了什么都逻辑补救,并没有考虑到当前同步队列中tcp连接运行守候的请况。亲们 来看看公平锁的补救逻辑是怎样才能的,核心最好的办法为:

protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
    final Thread current = Thread.currentThread();
    int c = getState();
    if (c == 0) {
        if (!hasQueuedPredecessors() &&
            compareAndSetState(0, acquires)) {
            setExclusiveOwnerThread(current);
            return true;
        }
    }
    else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {
        int nextc = c + acquires;
        if (nextc < 0)
            throw new Error("Maximum lock count exceeded");
        setState(nextc);
        return true;
    }
    return false;
  }
}

这段代码的逻辑与nonfairTryAcquire基本上老要,唯一的不同在于增加了hasQueuedPredecessors的逻辑判断,最好的办法名就可知道该最好的办法用来判断当前节点在同步队列中否是有前驱节点的判断,原因分析分析有前驱节点说明有tcp连接运行比当前tcp连接运行更早的请求资源,根据公平性,当前tcp连接运行请求资源失败。原因分析分析当前节点没有前驱节点一段话,再才有做上边的逻辑判断的必要性。公平锁每次全是从同步队列中的第一个多多多节点获取到锁,而非公平性锁则不一定,有原因分析分析刚释放锁的tcp连接运行能再次获取到锁

公平锁 VS 非公平锁

  1. 公平锁每次获取到锁为同步队列中的第一个多多多节点,保证请求资源时间上的绝对顺序,而非公平锁有原因分析分析刚释放锁的tcp连接运行下次继续获取该锁,则有原因分析分析原因分析分析什么都tcp连接运行永远无法获取到锁,造成“饥饿”哪些地方的问提

  2. 公平锁为了保证时间上的绝对顺序,须要频繁的上下文切换,而非公平锁会降低一定的上下文切换,降低性能开销。也不,ReentrantLock默认确定的是非公平锁,则是为了减少一偏离 上下文切换,保证了系统更大的吞吐量

四、 ReentrantReadWriteLock

前一天学到的锁全是独占锁,哪些地方地方锁在同一时刻只允许一个多多多tcp连接运行进行访问,而读写锁在同一时刻须要允什么都个读tcp连接运行访问,也不在写tcp连接运行访问时,所有的读tcp连接运行和什么都写tcp连接运行均被阻塞。读写锁维护了一对锁,一个多多多读锁和一个多多多写锁,通过分离读锁和写锁,使得并发性相比一般的排他锁有了很大提升。

除了保证写操作对读操作的可见性以及并发性的提升之外,读写锁有助复杂性读写交互场景的编程最好的办法。假设在tcp连接运行中定义一个多多多共享的用作缓存数据特性,它大偏离 时间提供读服务(类式查询和搜索),而写操作占有的时间很少,也不写操作完成前一天的更新须要对后续的读服务可见。

一般请况下,读写锁的性能回会比排它锁好,原因分析分析大多数场景读是多于写的。在读多于写的请况下,读写锁有助提供比排它锁更好的并发性和吞吐量。Java并发包提供读写锁的实现是ReentrantReadWriteLock。

读写锁主要有以下一个多多多特性:

  1. 公平性确定:支持非公平性(默认)和公平的锁获取最好的办法,吞吐量还是非公平优于公平;

  2. 重入性:支持重入,读锁获取须要再次获取,写锁获取前一天有助再次获取写锁,同时有助够获取读锁;

  3. 锁降级:遵循获取写锁,获取读锁再释放写锁的次序,写锁有助降级成为读锁

4.1 读写锁的使用

ReadWriteLock仅定义了获取读锁和写锁的一个多多多最好的办法,即readLock()最好的办法和writeLock()最好的办法,而嘴笨 现——ReentrantReadWriteLock,除了接口最好的办法之外,还提供了什么都便于外界监控其实物工作请况的最好的办法,主要有:

int getReadLockCount()//返回当前读锁被获取的次数。该次数不等于获取读锁的tcp连接运行数,原因分析分析一个多多多tcp连接运行连续获取n次,没有返回的也不n
int getReadHoldCount()//返回当前tcp连接运行获取读锁的次数
boolean isWriteLocked()//判断写锁否是被获取
int getWriteHoldCount()//返回当前写锁被获取的次数

读写锁使用:

public class Cache {
    static Map<String, Object> map = new HashMap<>();
    static ReentrantReadWriteLock reentrantReadWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();
    static Lock r = reentrantReadWriteLock.readLock();
    static Lock w = reentrantReadWriteLock.writeLock();
    // 获取一个多多多key对应的value
    public static final Object get(String key) {
        r.lock();
        try {
            return map.get(key);
        } finally {
            r.unlock();
        }
    }
    // 设置key对应的value,并返回旧的value
    public static final Object put(String key, Object value) {
        w.lock();
        try {
            return map.put(key, value);
        } finally {
            w.unlock();
        }
    }
    // 清空所有的内容
    public static final void clear() {
        w.lock();
        try {
            map.clear();
        } finally {
            w.unlock();
        }
    }
}

Cache组合一个多多多非tcp连接运行安全的HashMap作为缓存的实现,同时使用读写锁的读锁和写锁来保证Cache是tcp连接运行安全的。在读操作get(String key)最好的办法中,须要获取读锁,这使得并发访问该最好的办法时不要再被阻塞。写操作put(String key,Object value)最好的办法和clear()最好的办法,在更新HashMap时须要提前获取写锁,当获取写锁后,什么都tcp连接运行对于读锁和写锁的获取均被阻塞,而没有写锁被释放前一天,什么都读写操作有助继续。Cache使用读写锁提升读操作的并发性,也保证每次写操作对所有的读写操作的可见性,同时复杂性了编程最好的办法。

4.2 实现原理

再分析下读写锁的实现原理,主要的内容包括:读写请况的设计,写锁的获取与释放,读锁的获取与释放以及锁降级。

读写请况的设计

读写锁同样依赖自定义同步器来实现同步功能,而读写请况也不其同步器的同步请况。回想ReentrantLock中自定义同步器的实现,同步请况表示锁被一个多多多tcp连接运行重复获取的次数,而读写锁的自定义同步器须要在同步请况(一个多多多整型变量)上维护多个读tcp连接运行和一个多多多写tcp连接运行的请况,使得该请况的设计成为读写锁实现的关键。

原因分析分析在一个多多多整型变量上维护多种请况,就一定须要“按位切割使用”你你什儿 变量,读写锁将变量切分成了一个多多多偏离 ,高16位表示读,低16位表示写,如图:

写锁的获取与释放

写锁是一个多多多支持重进入的排它锁。原因分析分析当前tcp连接运行原因分析分析获取了写锁,则增加写请况。原因分析分析当前tcp连接运行在获取写锁时,读锁原因分析分析被获取(读请况不为0)原因分析分析该tcp连接运行全是原因分析分析获取写锁的tcp连接运行,则当前tcp连接运行进入守候请况:

protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
    Thread current = Thread.currentThread();
    // 1. 获取写锁当前的同步请况
    int c = getState();
    // 2. 获取写锁获取的次数
    int w = exclusiveCount(c);
    if (c != 0) {
        // (Note: if c != 0 and w == 0 then shared count != 0)
        // 3.1 当读锁已被读tcp连接运行获取原因分析分析当前tcp连接运行全是原因分析分析获取写锁的tcp连接运行一段话
        // 当前tcp连接运行获取写锁失败
        if (w == 0 || current != getExclusiveOwnerThread())
            return false;
        if (w + exclusiveCount(acquires) > MAX_COUNT)
            throw new Error("Maximum lock count exceeded");
        // Reentrant acquire
        // 3.2 当前tcp连接运行获取写锁,支持可重复加锁
        setState(c + acquires);
        return true;
    }
    // 3.3 写锁未被任何tcp连接运行获取,当前tcp连接运行可获取写锁
    if (writerShouldBlock() ||
        !compareAndSetState(c, c + acquires))
        return false;
    setExclusiveOwnerThread(current);
    return true;
}

写锁的释放与ReentrantLock的释放过程基本类式,每次释放均减少写请况,当写请况为0时表示写锁已被释放,从而守候的读写tcp连接运行有助继续访问读写锁,同时前次写tcp连接运行的修改对后续读写tcp连接运行可见。

protected final boolean tryRelease(int releases) {
    if (!isHeldExclusively())
        throw new IllegalMonitorStateException();
    //1. 同步请况减去写请况
    int nextc = getState() - releases;
    //2. 当前写请况否是为0,为0则释放写锁
    boolean free = exclusiveCount(nextc) == 0;
    if (free)
        setExclusiveOwnerThread(null);
    //3. 不为0则更新同步请况
    setState(nextc);
    return free;
}

读锁的获取与释放

读锁是一个多多多支持重进入的共享锁,它有助被多个tcp连接运行同时获取,在没有什么都写tcp连接运行访问(原因分析分析写请况为0)时,读锁总会被成功地获取,而所做的也也不(tcp连接运行安全的)增加读请况。原因分析分析当前tcp连接运行原因分析分析获取了读锁,则增加读请况。原因分析分析当前tcp连接运行在获取读锁时,写锁已被什么都tcp连接运行获取,则进入守候请况。另外原因分析分析要增加什么都实物功能,比如getReadHoldCount()最好的办法,作用是返回当前tcp连接运行获取读锁的次数。读请况是所有tcp连接运行获取读锁次数的总和,而每个tcp连接运行所有人 获取读锁的次数没有确定保存在ThreadLocal中,由tcp连接运行自身维护,这使获取读锁的实现变得复杂性。

protected final int tryAcquireShared(int unused) {
    Thread current = Thread.currentThread();
    int c = getState();
    //1. 原因分析分析写锁原因分析分析被获取也不获取写锁的tcp连接运行全是当前tcp连接运行一段话,当前
    // tcp连接运行获取读锁失败返回-1
    if (exclusiveCount(c) != 0 &&
        getExclusiveOwnerThread() != current)
        return -1;
    int r = sharedCount(c);
    if (!readerShouldBlock() &&
        r < MAX_COUNT &&
        //2. 当前tcp连接运行获取读锁
        compareAndSetState(c, c + SHARED_UNIT)) {
        //3. 下面的代码主也不新增的什么都功能,比如getReadHoldCount()最好的办法
        //返回当前获取读锁的次数
        if (r == 0) {
            firstReader = current;
            firstReaderHoldCount = 1;
        } else if (firstReader == current) {
            firstReaderHoldCount++;
        } else {
            HoldCounter rh = cachedHoldCounter;
            if (rh == null || rh.tid != getThreadId(current))
                cachedHoldCounter = rh = readHolds.get();
            else if (rh.count == 0)
                readHolds.set(rh);
            rh.count++;
        }
        return 1;
    }
    //4. 补救在第二步中CAS操作失败的自旋原因分析分析实现重入性
    return fullTryAcquireShared(current);
}

读锁的每次释放(tcp连接运行安全的,原因分析分析有多个读tcp连接运行同时释放读锁)均减少读请况,减少的 值是(1<<16)。

锁降级

锁降级指的是写锁降级成为读锁。原因分析分析当前tcp连接运行拥有写锁,也不将其释放,最后再获取读锁,你你什儿 分段完成的过程没有称之为锁降级。锁降级是指把持住(当前拥有的)写锁,再获取到读锁,也不释放(先前拥有的)写锁的过程。接下来看一个多多多锁降级的示例。原因分析分析数据不常变化,什么都有多个tcp连接运行须要并发地进行数据补救,当数据变更后,原因分析分析当前tcp连接运行感知到数据变化,则进行数据的准备工作,同时什么都补救tcp连接运行被阻塞,直到当前tcp连接运行完成数据的准备工作:

public void processData() {
readLock.lock();
if (!update) {
// 须要先释放读锁
readLock.unlock();
// 锁降级从写锁获取到现在始于
writeLock.lock();
try {
if (!update) {
// 准备数据的流程(略)
update = true;
}
readLock.lock();
} finally {
writeLock.unlock();
}
// 锁降级完成,写锁降级为读锁
}
try {
// 使用数据的流程(略)
} finally {
readLock.unlock();
}
}

当数据存在变更后,update变量(布尔类型且volatile修饰)被设置为false,此时所有访问processData()最好的办法的tcp连接运行都有助感知到变化,但只一个多多多多tcp连接运行有助获取到写锁,什么都tcp连接运行会被阻塞在读锁和写锁的lock()最好的办法上。当前tcp连接运行获取写锁完成数据准备前一天,再获取读锁,也不释放写锁,完成锁降级。