多线程编程-- part5.1 互斥锁之公平锁-释放锁

释放公平锁

1.unlock()

unlock()在ReentrantLock.java中实现的，源码如下：

public void unlock() {

    sync.release(1);

}

说明：
unlock()是解锁函数，它是通过AQS的release()函数来实现的。
在这里，“1”的含义和“获取锁的函数acquire(1)的含义”一样，它是设置“释放锁的状态”的参数。由于“公平锁”是可重入的，所以对于同一个线程，每释放锁一次，锁的状态-1。

2.release()

release()在AQS中实现的，源码如下：

public final boolean release(int arg) {

    if (tryRelease(arg)) {

        Node h = head;

        if (h != null && h.waitStatus != 0)

            unparkSuccessor(h);

        return true;

    }

    return false;

}

说明：
release()会先调用tryRelease()来尝试释放当前线程锁持有的锁。成功的话，则唤醒后继等待线程，并返回true。否则，直接返回false。

3.tryRelease()

tryRelease()在ReentrantLock.java的Sync类中实现，源码如下：

protected final boolean tryRelease(int releases) {

    // c是本次释放锁之后的状态

    int c = getState() - releases;

    // 如果“当前线程”不是“锁的持有者”，则抛出异常！

    if (Thread.currentThread() != getExclusiveOwnerThread())

        throw new IllegalMonitorStateException();

    boolean free = false;

    // 如果“锁”已经被当前线程彻底释放，则设置“锁”的持有者为null，即锁是可获取状态。

    if (c == 0) {

        free = true;

        setExclusiveOwnerThread(null);

    }

    // 设置当前线程的锁的状态。

    setState(c);

    return free;

}

说明：
tryRelease()的作用是尝试释放锁。
(01) 如果“当前线程”不是“锁的持有者”，则抛出异常。
(02) 如果“当前线程”在本次释放锁操作之后，对锁的拥有状态是0(即，当前线程彻底释放该“锁”)，则设置“锁”的持有者为null，即锁是可获取状态。同时，更新当前线程的锁的状态为0。
getState(), setState()在前一章已经介绍过，这里不再说明。
getExclusiveOwnerThread(), setExclusiveOwnerThread()在AQS的父类AbstractOwnableSynchronizer.java中定义，源码如下：

public abstract class AbstractOwnableSynchronizer

    implements java.io.Serializable {

    // “锁”的持有线程

    private transient Thread exclusiveOwnerThread;

    // 设置“锁的持有线程”为t

    protected final void setExclusiveOwnerThread(Thread t) {

        exclusiveOwnerThread = t;

    }

    // 获取“锁的持有线程”

    protected final Thread getExclusiveOwnerThread() {

        return exclusiveOwnerThread;

    }

    ...

}

4.unparkSuccessor()

在release()中“当前线程”释放锁成功的话，会唤醒当前线程的后继线程。
根据CLH队列的FIFO规则，“当前线程”(即已经获取锁的线程)肯定是head；如果CLH队列非空的话，则唤醒锁的下一个等待线程。
下面看看unparkSuccessor()的源码，它在AQS中实现。

private void unparkSuccessor(Node node) {

    // 获取当前线程的状态

    int ws = node.waitStatus;

    // 如果状态<0，则设置状态=0

    if (ws < 0)

        compareAndSetWaitStatus(node, ws, 0);

    //获取当前节点的“有效的后继节点”，无效的话，则通过for循环进行获取。

    // 这里的有效，是指“后继节点对应的线程状态<=0”

    Node s = node.next;

    if (s == null || s.waitStatus > 0) {

        s = null;

        for (Node t = tail; t != null && t != node; t = t.prev)

            if (t.waitStatus <= 0)

                s = t;

    }

    // 唤醒“后继节点对应的线程”

    if (s != null)

        LockSupport.unpark(s.thread);

}

说明：
unparkSuccessor()的作用是“唤醒当前线程的后继线程”。后继线程被唤醒之后，就可以获取该锁并恢复运行了。

总结

“释放锁”的过程相对“获取锁”的过程比较简单。释放锁时，主要进行的操作，是更新当前线程对应的锁的状态。如果当前线程对锁已经彻底释放，则设置“锁”的持有线程为null，设置当前线程的状态为空，然后唤醒后继线程。

巴特西

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