多線程-aqs與reentrantLock

AQS和ReentrantLock

ReentrantLock的lock特點

1. 異常的鎖是包含死鎖和活鎖，死鎖無法解決，活鎖可以通過錯開執行時間解決

2. lock的特點：可打斷，可重入，可設置超時時間，可設置鎖類型（公平非公平），支持多變量，支持鎖類型（讀，寫）

3. 以上都是基礎概念，例子就不寫了，至於多變量condition，這個我也沒用過，大概意思，用對應的condition去喚醒，下面是例子

AQS框架的樣子

1. AbstractQueuedSychronizer 同步隊列，他有一個屬性state表示鎖的狀態，數字表示獲得鎖的次數，利用cas改變其數值；其中有倆吧鎖，獨佔鎖，共享鎖（相鄰的讀讀共享，讀寫互斥）， 它的鎖都支持公平和非公平兩種模式 ；內部有一個隊列，fifo，格式大概是，有一個head指向隊首，一個tail指向隊尾，具體結構如下圖；條件變量實現等待喚醒機制（我也不太懂，沒用過）；內部有一個thread exclusiveOwnerThread記錄持有鎖的線程；

3. 其主要是實現的功能：（這個就是一些概念，知道就行）

   1. 功能

      1、實現阻塞獲取鎖 acquire 拿不到鎖就去阻塞 等待鎖被釋放再次獲取鎖

      2、實現非阻塞嘗試獲取鎖 tryAcquire 拿不到鎖則直接放棄

      3、實現獲取鎖超時機制

      4、實現通過打斷來取消

      5、實現獨佔鎖及共享鎖

      6、實現條件不滿足的時候等待

4. 自定義實現AQS框架：如下圖感覺沒啥意思，也沒有可重入的實現

ReentrantLock的加鎖和解鎖流程

1. 首先看他和AQS關係：關係如下，圖中包含公平鎖，非公平鎖

5. 看nonfairSync的加鎖過程：以下面的例子爲例，大概情況爲（//這裏少了排隊中隊列元素的屬性，Node.waitStatus，）

   1. 首先t1進來加鎖，此時無競爭
   2. ti拿到了鎖t2來了
   3. t1釋放了鎖，t2開始拿鎖
   4. t1拿到了鎖，t2t3在排隊

6. 線程打斷：線程存在一箇中斷標記，這個標記的含義是記錄自己是否被別的線程中斷過，清除既標記製爲false;那如何看這個標記呢t1.interrupted(),具體代碼如下

   這段英文是介紹說這個方法被其他線程中斷時會調用這個方法

   這段介紹的是當前線程以獨佔鎖形式被中斷，如果中斷則終止，否則繼續嘗試拿鎖，失敗排隊

   拿鎖失敗後的過程，排隊拿鎖

7. 看解鎖流程，先看幾張圖，大致流程如下ti持有鎖，t2排隊，t1釋放鎖，t2持有鎖，這裏還有一個Node。waitStatus的狀態。當狀態爲-1，作用是隊首節點拿到鎖後是否喚醒下一個節點

8. 讀讀併發需注意的問題：這個是別人寫的例子，證明讀讀併發，讀寫互斥

9. 讀寫鎖之寫鎖上鎖過程:由於讀寫互斥，多以寫鎖加鎖時要麼鎖沒有別人持有，或者鎖重入纔可以加上鎖；關於鎖的數據結構，比如32bit表示鎖，前16位爲讀鎖，後16位爲寫鎖；

   具體流程如下：reentrantLock的writeLock
   這裏直接從tryAcqurie方法開始，首先獲取當前線程，或許鎖的狀態state,獲取寫鎖的狀態（後16位），如果state不等於0，要判斷當前是不是寫鎖，如果w==0則代表沒上過寫鎖，只是讀鎖，直接返回false,如果是寫鎖則判斷佔有這把鎖的是不是當前線程，如果託不是則返回false;如果這個判斷過了則判斷重入次數是否超過最大限制，如果沒有就設置state,返回true;如果state=0則是第一次來，那就要區分是否是公平鎖還是非公平鎖，如果非公平則直接拿鎖，公平則排隊，如果隊裏沒人則直接拿鎖，如果隊裏有人則加鎖失敗返回false

10. 讀寫鎖之讀鎖上鎖過程

    具體流程如下：reentrantLock之讀鎖上鎖
    首先獲取當前線程，當前鎖狀態state,如果exclusiveCount(C)！=0代表是寫鎖，並且獨佔鎖還不是當前線程，則返回-1；如果上訴情況沒有發生則看上鎖次數，如果上鎖次數小於最大值，並且不排隊，並且cas(c,c+share_unit)如果都滿足則進入讀鎖加鎖判定中，在這裏如果讀鎖r=0，則代表第一個線程第一次加鎖，如果讀鎖r!=0,但是第一個讀鎖線程是當前線程，或者相鄰的讀鎖進入,都返回1

11. 關於搶鎖的時候非公平搶了幾次鎖

    第一次：使用無阻塞的cas去搶鎖，第二次，如對之前如何上一個節點是head則再搶一次，搶不到就去排隊