教你完全理解ReentrantLock重入锁

1. ReentrantLock的介绍

ReentrantLock重入锁，是实现Lock接口的一个类，也是在实际编程中使用频率很高的一个锁，支持重入性，表示能够对共享资源能够重复加锁，即当前线程获取该锁再次获取不会被阻塞。在java关键字synchronized隐式支持重入性（关于synchronized可以看这篇文章），synchronized通过获取自增，释放自减的方式实现重入。与此同时，ReentrantLock还支持公平锁和非公平锁两种方式。

那么，要想完完全全的弄懂ReentrantLock的话，主要也就是ReentrantLock同步语义的学习：1. 重入性的实现原理；2. 公平锁和非公平锁。

2. 重入性的实现原理

要想支持重入性，就要解决两个问题：

1. 在线程获取锁的时候，如果已经获取锁的线程是当前线程的话则直接再次获取成功；

2. 由于锁会被获取n次，那么只有锁在被释放同样的n次之后，该锁才算是完全释放成功。

通过这篇文章，我们知道，同步组件主要是通过重写AQS的几个protected方法来表达自己的同步语义。

针对第一个问题，我们来看看ReentrantLock是怎样实现的，以非公平锁为例，判断当前线程能否获得锁为例，核心方法为nonfairTryAcquire：

final boolean nonfairTryAcquire(int acquires) {final Thread current = Thread.currentThread();int c = getState();//1. 如果该锁未被任何线程占有，该锁能被当前线程获取if (c == 0) {if (compareAndSetState(0, acquires)) {setExclusiveOwnerThread(current);return true;}}//2.若被占有，检查占有线程是否是当前线程else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {// 3. 再次获取，计数加一int nextc = c + acquires;if (nextc < 0) // overflowthrow new Error("Maximum lock count exceeded");setState(nextc);return true;}return false;}

这段代码的逻辑也很简单，具体请看注释。

为了支持重入性，在第二步增加了处理逻辑，如果该锁已经被线程所占有了，会继续检查占有线程是否为当前线程，如果是的话，同步状态加1返回true，表示可以再次获取成功。

每次重新获取都会对同步状态进行加一的操作，那么释放的时候处理思路是怎样的了？（依然还是以非公平锁为例）核心方法为tryRelease：

protected final boolean tryRelease(int releases) {//1. 同步状态减1int c = getState() - releases;if (Thread.currentThread() != getExclusiveOwnerThread())throw new IllegalMonitorStateException();boolean free = false;if (c == 0) {//2. 只有当同步状态为0时，锁成功被释放，返回truefree = true;setExclusiveOwnerThread(null);}// 3. 锁未被完全释放，返回falsesetState(c);return free;}

代码的逻辑请看注释，需要注意的是，重入锁的释放必须得等到同步状态为0时锁才算成功释放，否则锁仍未释放。如果锁被获取n次，释放了n-1次，该锁未完全释放返回false，只有被释放n次才算成功释放，返回true。