部分啟發來源自文章:Java並發編程--Lock
PART 1
1、如果h==t成立,h和t均為null或是同一個具體的節點,無后繼節點,返回false。
2、如果h!=t成立,head.next是否為null,如果為null,返回true。什么情況下h!=t的同時h.next==null??,有其他線程第一次正在入隊時,可能會出現。見AQS的enq方法,compareAndSetHead(node)完成,還沒執行tail=head語句時,此時tail=null,head=newNode,head.next=null。
3、如果h!=t成立,head.next != null,則判斷head.next是否是當前線程,如果是返回false,否則返回true(head節點是獲取到鎖的節點,但是任意時刻head節點可能占用着鎖,也可能釋放了鎖(unlock()),未被阻塞的head.next節點對應的線程在任意時刻都是有必要去嘗試獲取鎖)
1 public final boolean hasQueuedPredecessors() { 2 Node t = tail; 3 Node h = head; 4 Node s; 5 return h != t && 6 ((s = h.next) == null || s.thread != Thread.currentThread()); 7 }
PART 2 解釋為什么要判斷:s.thread != Thread.currentThread()
評論區3樓的提問差點讓我以為我這里理解錯並寫錯了,現在是12月,文章是4月份寫的,都快忘光了...仔細再把文章和源碼讀了讀,發現本文寫的確實不夠詳細,有個地方還寫的有點問題,漏了一些細節,因此來補充一下。 ---20191217
1、
根據ReentrantLock的解鎖流程,也就是下面四個方法,可以看到當線程釋放鎖之后還是會在隊列的head節點,但會把head的后續可喚醒節點進行喚醒(unpark)
也就是說任意時刻,head節點可能占用着鎖(除了第一次執行enq()入隊列時,head僅僅是個new Node(),沒有實際對應任何線程,但是卻“隱式”對應第一個獲得鎖但並未入隊列的線程,和后續的head在含義上保持一致),也可能釋放了鎖(unlock()),未被阻塞的head.next節點對應的線程在任意時刻都是有必要去嘗試獲取鎖
1 public void unlock() { 2 sync.release(1); 3 }
2、
嘗試釋放鎖,釋放成功后把head.next從阻塞中喚醒
從這里以及后續的3和4可以看出,雖然線程已經釋放了鎖(state設置為0),但是並沒有把head指向鏈表的下個節點(即進行類似head = head.next的操作)
這里就對應的第1點里說的,如果這里能看到,那么久可以直接看第5點了
1 public final boolean release(int arg) { 2 if (tryRelease(arg)) { 3 Node h = head; 4 if (h != null && h.waitStatus != 0) 5 unparkSuccessor(h); 6 return true; 7 } 8 return false; 9 }
3、
把state-1
當state=0時,把exclusiveOwnerThread設置為null,說明線程釋放了鎖
1 protected final boolean tryRelease(int releases) { 2 int c = getState() - releases; 3 if (Thread.currentThread() != getExclusiveOwnerThread()) 4 throw new IllegalMonitorStateException(); 5 boolean free = false; 6 if (c == 0) { 7 free = true; 8 setExclusiveOwnerThread(null); 9 } 10 setState(c); 11 return free; 12 }
4、
把head.next指向下一個waitStatus<=0的節點,並把該節點從阻塞中喚醒
1 private void unparkSuccessor(Node node) { 2 int ws = node.waitStatus; 3 if (ws < 0) 4 compareAndSetWaitStatus(node, ws, 0); 5 6 Node s = node.next; 7 if (s == null || s.waitStatus > 0) { 8 // 這里沒看懂為什么要從tail節點倒序遍歷? 9 // 不是應該從head.next節點開始遍歷更快嘛? 10 s = null; 11 for (Node t = tail; t != null && t != node; t = t.prev) 12 if (t.waitStatus <= 0) 13 s = t; 14 } 15 if (s != null) 16 LockSupport.unpark(s.thread); 17 }
5、
需要提前知道一點:hasQueuedPredecessors()方法只在tryAcquire()方法里面被調用執行過,hasQueuedPredecessors()返回false表示要嘗試獲取鎖
線程加鎖的流程是:.lock() -> .acquire() -> tryAcquire()
這里我們先假設一個場景:A線程獲取到了鎖,然后B線程嘗試去獲取鎖但是獲取不到,此時鏈表的head是對用A線程,head.next對應B線程
當在B線程在第2行的tryAcquire()里面無法獲取到鎖時,線程B會通過下面第3行的addWaiter()方法被加入到等待鏈表當中,然后在第3行的acquireQueued()方法和第38行的parkAndCheckInterrupt()中park進入等待狀態
在A線程釋放鎖之后,B線程會從38行處開始重新蘇醒然后進入for(;;)循環,當B線程執行到第28行即再次執行tryAcquire()時,然后就會依次執行hasQueuedPredecessors()和s.thread != Thread.currentThread()。由前文可知,此時head仍然指向A線程,head.next也就是此處的s指向的是B線程,也同時是當前線程,所以s.thread != Thread.currentThread()為false,即此時需要嘗試獲取鎖(再次重復這句話:未被阻塞的head.next節點對應的線程在任意時刻都是有必要去嘗試獲取鎖)。
當此處B線程終於獲得鎖之后,會在第30行處把head指向B線程對應的鏈表結點。
1 public final void acquire(int arg) { 2 if (!tryAcquire(arg) && 3 acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg)) 4 selfInterrupt(); 5 } 6 7 protected final boolean tryAcquire(int acquires) { 8 // 省略部分不重要的 9 10 if (c == 0) { 11 if (!hasQueuedPredecessors() && 12 compareAndSetState(0, acquires)) { 13 setExclusiveOwnerThread(current); 14 return true; 15 } 16 } 17 18 // 省略部分不重要的 19 } 20 21 final boolean acquireQueued(final Node node, int arg) { 22 boolean failed = true; 23 try { 24 boolean interrupted = false; 25 for (;;) { 26 final Node p = node.predecessor(); 27 // 這里又執行了tryAcquire 28 if (p == head && tryAcquire(arg)) { 29 // 把head指向當前節點 30 setHead(node); 31 p.next = null; // help GC 32 failed = false; 33 return interrupted; 34 } 35 // 獲取不到鎖,會在此處進入線程等待狀態 36 // 后續被喚醒的話,也是從這里出來,然后繼續for循環 37 if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) && 38 parkAndCheckInterrupt()) 39 interrupted = true; 40 } 41 } finally { 42 if (failed) 43 cancelAcquire(node); 44 } 45 }