ReentrantLock源码的示例分析

public interface Lock {
    // 省略大部分代码 
    /**
     * Condition 跟Lock绑定
     */
    Condition newCondition();
}

// 通过实现Lock定义的接口，以及聚合一个队列同步器AbstractQueuedSynchronizer实现
public class ReentrantLock implements Lock, java.io.Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 7373984872572414699L;
    /** Synchronizer providing all implementation mechanics */
    private final Sync sync;

    /**
     * 定义一个内部类，继承同步器
     */
    abstract static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {
        private static final long serialVersionUID = -5179523762034025860L;
	}
}

/**
 * 无参数构造方法，默认是非公平锁
 */
public ReentrantLock() {
	sync = new NonfairSync();
}

/**
 * 有参数构造方法，参数传递true,则为公平锁
 */
public ReentrantLock(boolean fair) {
	sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();
}

// 获取Condition是通过Lock内部的方法在调用了同步器内部的方法实现的
public Condition newCondition() {
    return sync.newCondition();
}
public class ReentrantLock implements Lock, java.io.Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 7373984872572414699L;
    /** Synchronizer providing all implementation mechanics */
    private final Sync sync;

    /**
     * ......
     */
    abstract static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {
        private static final long serialVersionUID = -5179523762034025860L;
        // ......
		// 获取Condition对象，是同步器的内部类
        final ConditionObject newCondition() {
            return new ConditionObject();
        }
        // ......
    }
}

// 当锁可用，并且当前线程没有持有该锁，直接获取锁并把count set为1.
// 当锁可用，并且当前线程已经持有该锁，直接获取锁并把count增加1.
// 当锁不可用，那么当前线程被阻塞，休眠一直到该锁可以获取，然后把持有count设置为1.
public void lock() {
	sync.lock();
}
 /**
 * 非公平锁加锁
 */
static final class NonfairSync extends Sync {
	private static final long serialVersionUID = 7316153563782823691L;

	/**
	 * Performs lock.  Try immediate barge, backing up to normal
	 * acquire on failure.
	 */
	final void lock() {
		if (compareAndSetState(0, 1))
			// 设置当前线程
			setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
		else
			acquire(1);
	}

	protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
		return nonfairTryAcquire(acquires);
	}
}
// 标识位进行交换
protected final boolean compareAndSetState(int expect, int update) {
	// See below for intrinsics setup to support this
	return unsafe.compareAndSwapInt(this, stateOffset, expect, update);
}

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

/**
 *添加进等待队列
 */
final boolean acquireQueued(final Node node, int arg) {
	boolean failed = true;
	try {
		boolean interrupted = false;
		for (;;) {
			final Node p = node.predecessor();
			if (p == head && tryAcquire(arg)) {
				setHead(node);
				p.next = null; // help GC
				failed = false;
				return interrupted;
			}
			if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&
				parkAndCheckInterrupt())
				interrupted = true;
		}
	} finally {
		if (failed)
			cancelAcquire(node);
	}
}
/**
 * Convenience method to interrupt current thread.
 */
static void selfInterrupt() {
	Thread.currentThread().interrupt();
}

	
/**
 * 公平锁
 */
static final class FairSync extends Sync {
	private static final long serialVersionUID = -3000897897090466540L;

	final void lock() {
		acquire(1);
	}

	/**
	 * Fair version of tryAcquire.  Don't grant access unless
	 * recursive call or no waiters or is first.
	 */
	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;
	}
}
 /* 
 * 等待队列是空，或者当前头节点就是当前线程
 */
public final boolean hasQueuedPredecessors() {
	// The correctness of this depends on head being initialized
	// before tail and on head.next being accurate if the current
	// thread is first in queue.
	Node t = tail; // Read fields in reverse initialization order
	Node h = head;
	Node s;
	return h != t &&
		((s = h.next) == null || s.thread != Thread.currentThread());
}

// 当锁可用，并且当前线程没有持有该锁，直接获取锁并把count set为1.
// 当锁可用，并且当前线程已经持有该锁，直接获取锁并把count增加1.
// 获取锁时，如果其他线程持有该锁，无可用锁资源，直接返回false，这时候线程不用阻塞等待，可以先去做其他事情
public boolean tryLock() {
	return sync.nonfairTryAcquire(1);
}

//当获取锁时，锁资源在超时时间之内变为可用，并且在等待时没有被中断，那么当前线程成功获取锁，返回true，同时当前线程持有锁的count设置为1.
// 当获取锁时，在超时时间之内没有锁资源可用，那么当前线程获取失败，不再继续等待，返回false.
// 当获取锁时，在超时等待时间之内，被中断了，那么抛出InterruptedException，不再继续等待.
// 当获取锁时，在超时时间之内锁可用，并且当前线程之前已持有该锁，那么成功获取锁，同时持有count加1.
public boolean tryLock(long timeout, TimeUnit unit)
		throws InterruptedException {
	return sync.tryAcquireNanos(1, unit.toNanos(timeout));
}
// 释放锁
public void unlock() {
	sync.release(1);
}
/**
 * 释放锁方法
 */
AbstractQueuedSynchronizer.java 的方法
public final boolean release(int arg) {
	if (tryRelease(arg)) {
		Node h = head;
		if (h != null && h.waitStatus != 0)
			unparkSuccessor(h);
		return true;
	}
	return false;
}

// ReentrantLock.java的内部类Sync的方法	
protected final boolean tryRelease(int releases) {
	int c = getState() - releases;
	if (Thread.currentThread() != getExclusiveOwnerThread())
		throw new IllegalMonitorStateException();
	boolean free = false;
	if (c == 0) {
		free = true;
		setExclusiveOwnerThread(null);
	}
	setState(c);
	return free;
}