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标题: Java并发编程-AbstractQueuedSynchronizer源码分析（4） [打印本页]

作者: look_w 时间: 2019-1-17 19:21 标题: Java并发编程-AbstractQueuedSynchronizer源码分析（4）

实现分析public final void acquire(int arg)该方法以排他的方式获取锁，对中断不敏感，完成synchronized语义。
1 public final void acquire(int arg) {2 if (!tryAcquire(arg) &&3 acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))4 selfInterrupt();5 }

上述逻辑主要包括：
1. 尝试获取（调用tryAcquire更改状态，需要保证原子性）；
在tryAcquire方法中使用了同步器提供的对state操作的方法，利用compareAndSet保证只有一个线程能够对状态进行成功修改，而没有成功修改的线程将进入sync队列排队。
2. 如果获取不到，将当前线程构造成节点Node并加入sync队列；
进入队列的每个线程都是一个节点Node，从而形成了一个双向队列，类似CLH队列，这样做的目的是线程间的通信会被限制在较小规模（也就是两个节点左右）。
3. 再次尝试获取，如果没有获取到那么将当前线程从线程调度器上摘下，进入等待状态。
使用LockSupport将当前线程unpark，关于LockSupport后续会详细介绍。
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01 private Node addWaiter(Node mode) {02 Node node = new Node(Thread.currentThread(), mode);03 // 快速尝试在尾部添加04 Node pred = tail;05 if (pred != null) {06 node.prev = pred;07 if (compareAndSetTail(pred, node)) {08 pred.next = node;09 return node;10 }11 }12 enq(node);13 return node;14 }15 16 private Node enq(final Node node) {17 for (;;) {18 Node t = tail;19 if (t == null) { // Must initialize20 if (compareAndSetHead(new Node()))21 tail = head;22 } else {23 node.prev = t;24 if (compareAndSetTail(t, node)) {25 t.next = node;26 return t;27 }28 }29 }[url=]

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上述逻辑主要包括：
1. 使用当前线程构造Node；
对于一个节点需要做的是将当节点前驱节点指向尾节点（current.prev = tail），尾节点指向它（tail = current），原有的尾节点的后继节点指向它（t.next = current）而这些操作要求是原子的。上面的操作是利用尾节点的设置来保证的，也就是compareAndSetTail来完成的。
2. 先行尝试在队尾添加；
如果尾节点已经有了，然后做如下操作：
(1)分配引用T指向尾节点；
(2)将节点的前驱节点更新为尾节点（current.prev = tail）；
(3)如果尾节点是T，那么将当尾节点设置为该节点（tail = current，原子更新）；
(4)T的后继节点指向当前节点（T.next = current）。
注意第3点是要求原子的。
这样可以以最短路径O(1)的效果来完成线程入队，是最大化减少开销的一种方式。
3. 如果队尾添加失败或者是第一个入队的节点。
如果是第1个节点，也就是sync队列没有初始化，那么会进入到enq这个方法，进入的线程可能有多个，或者说在addWaiter中没有成功入队的线程都将进入enq这个方法。
可以看到enq的逻辑是确保进入的Node都会有机会顺序的添加到sync队列中，而加入的步骤如下：
(1)如果尾节点为空，那么原子化的分配一个头节点，并将尾节点指向头节点，这一步是初始化；
(2)然后是重复在addWaiter中做的工作，但是在一个while(true)的循环中，直到当前节点入队为止。
进入sync队列之后，接下来就是要进行锁的获取，或者说是访问控制了，只有一个线程能够在同一时刻继续的运行，而其他的进入等待状态。而每个线程都是一个独立的个体，它们自省的观察，当条件满足的时候（自己的前驱是头结点并且原子性的获取了状态），那么这个线程能够继续运行。

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