Re-Lock
锁对比
ReentrantLock 相对于 synchronized 具备如下特点：
- 锁的实现：synchronized 是 JVM 实现的，而 ReentrantLock 是 JDK 实现的，基于AQS
- 性能：新版本 Java 对 synchronized 进行了很多优化，synchronized 与 ReentrantLock 大致相同
- 使用：ReentrantLock 需要手动解锁，synchronized 执行完代码块自动解锁
- 可中断：ReentrantLock 可中断，而 synchronized 不行
- 公平锁：公平锁是指多个线程在等待同一个锁时，必须按照申请锁的时间顺序来依次获得锁
- ReentrantLock 可以设置公平锁，synchronized 中的锁是非公平的
- 不公平锁的含义是阻塞队列内公平，队列外非公平
- 锁超时：尝试获取锁，超时获取不到直接放弃，不进入阻塞队列
- ReentrantLock 可以设置超时时间，synchronized 会一直等待
- 锁绑定多个条件：一个 ReentrantLock 可以同时绑定多个 Condition 对象，更细粒度的唤醒线程
- 两者都是可重入锁
使用锁
构造方法：ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
ReentrantLock 类 API：
public void lock()：获得锁如果锁没有被另一个线程占用，则将锁定计数设置为 1
如果当前线程已经保持锁定，则保持计数增加 1
如果锁被另一个线程保持，则当前线程被禁用线程调度，并且在锁定已被获取之前处于休眠状态
public void unlock()：尝试释放锁- 如果当前线程是该锁的持有者，则保持计数递减
- 如果保持计数现在为零，则锁定被释放
- 如果当前线程不是该锁的持有者，则抛出异常
基本语法：
1 | // 获取锁 |
公平锁
基本使用
构造方法：ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true)
1 | public ReentrantLock(boolean fair) { |
ReentrantLock 默认是不公平的：
1 | public ReentrantLock() { |
说明：公平锁一般没有必要，会降低并发度
公平原理
与非公平锁主要区别在于 tryAcquire 方法：先检查 AQS 队列中是否有前驱节点，没有才去 CAS 竞争
1 | static final class FairSync extends Sync { |
1 | public final boolean hasQueuedPredecessors() { |
非公平锁
加锁
NonfairSync 继承自 AQS
1 | public void lock() { |
没有竞争：ExclusiveOwnerThread 属于 Thread-0，state 设置为 1
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9// ReentrantLock.NonfairSync#lock
final void lock() {
// 用 cas 尝试（仅尝试一次）将 state 从 0 改为 1, 如果成功表示【获得了独占锁】
if (compareAndSetState(0, 1))
// 设置当前线程为独占线程
setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
else
acquire(1);//失败进入
}第一个竞争出现：Thread-1 执行，CAS 尝试将 state 由 0 改为 1，结果失败（第一次），进入 acquire 逻辑
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8// AbstractQueuedSynchronizer#acquire
public final void acquire(int arg) {
// tryAcquire 尝试获取锁失败时, 会调用 addWaiter 将当前线程封装成node入队，acquireQueued 阻塞当前线程，
// acquireQueued 返回 true 表示挂起过程中线程被中断唤醒过，false 表示未被中断过
if (!tryAcquire(arg) && acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))
// 如果线程被中断了逻辑来到这，完成一次真正的打断效果
selfInterrupt();
}
进入 tryAcquire 尝试获取锁逻辑，这时 state 已经是1，结果仍然失败（第二次），加锁成功有两种情况：
- 当前 AQS 处于无锁状态
- 加锁线程就是当前线程，说明发生了锁重入
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32// ReentrantLock.NonfairSync#tryAcquire
protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
return nonfairTryAcquire(acquires);
}
// 抢占成功返回 true，抢占失败返回 false
final boolean nonfairTryAcquire(int acquires) {
final Thread current = Thread.currentThread();
// state 值
int c = getState();
// 条件成立说明当前处于【无锁状态】
if (c == 0) {
//如果还没有获得锁，尝试用cas获得，这里体现非公平性: 不去检查 AQS 队列是否有阻塞线程直接获取锁
if (compareAndSetState(0, acquires)) {
// 获取锁成功设置当前线程为独占锁线程。
setExclusiveOwnerThread(current);
return true;
}
}
// 如果已经有线程获得了锁, 独占锁线程还是当前线程, 表示【发生了锁重入】
else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {
// 更新锁重入的值
int nextc = c + acquires;
// 越界判断，当重入的深度很深时，会导致 nextc < 0，int值达到最大之后再 + 1 变负数
if (nextc < 0) // overflow
throw new Error("Maximum lock count exceeded");
// 更新 state 的值，这里不使用 cas 是因为当前线程正在持有锁，所以这里的操作相当于在一个管程内
setState(nextc);
return true;
}
// 获取失败
return false;
}接下来进入 addWaiter 逻辑，构造 Node 队列（不是阻塞队列），前置条件是当前线程获取锁失败，说明有线程占用了锁
- 图中黄色三角表示该 Node 的 waitStatus 状态，其中 0 为默认正常状态
- Node 的创建是懒惰的，其中第一个 Node 称为 Dummy（哑元）或哨兵，用来占位，并不关联线程
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19// AbstractQueuedSynchronizer#addWaiter，返回当前线程的 node 节点
private Node addWaiter(Node mode) {
// 将当前线程关联到一个 Node 对象上, 模式为独占模式
Node node = new Node(Thread.currentThread(), mode);
Node pred = tail;
// 快速入队，如果 tail 不为 null，说明存在队列
if (pred != null) {
// 将当前节点的前驱节点指向 尾节点
node.prev = pred;
// 通过 cas 将 Node 对象加入 AQS 队列，成为尾节点，【尾插法】
if (compareAndSetTail(pred, node)) {
pred.next = node;// 双向链表
return node;
}
}
// 初始时队列为空，或者 CAS 失败进入这里
enq(node);
return node;
}1
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22// AbstractQueuedSynchronizer#enq
private Node enq(final Node node) {
// 自旋入队，必须入队成功才结束循环
for (;;) {
Node t = tail;
// 说明当前锁被占用，且当前线程可能是【第一个获取锁失败】的线程，【还没有建立队列】
if (t == null) {
// 设置一个【哑元节点】，头尾指针都指向该节点
if (compareAndSetHead(new Node()))
tail = head;
} else {
// 自旋到这，普通入队方式，首先赋值尾节点的前驱节点【尾插法】
node.prev = t;
// 【在设置完尾节点后，才更新的原始尾节点的后继节点，所以此时从前往后遍历会丢失尾节点】
if (compareAndSetTail(t, node)) {
//【此时 t.next = null，并且这里已经 CAS 结束，线程并不是安全的】
t.next = node;
return t; // 返回当前 node 的前驱节点
}
}
}
}
线程节点加入队列成功，进入 AbstractQueuedSynchronizer#acquireQueued 逻辑阻塞线程
acquireQueued 会在一个自旋中不断尝试获得锁，失败后进入 park 阻塞
如果当前线程是在 head 节点后，会再次 tryAcquire 尝试获取锁，state 仍为 1 则失败（第三次）
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31final boolean acquireQueued(final Node node, int arg) {
// true 表示当前线程抢占锁失败，false 表示成功
boolean failed = true;
try {
// 中断标记，表示当前线程是否被中断
boolean interrupted = false;
for (;;) {
// 获得当前线程节点的前驱节点
final Node p = node.predecessor();
// 前驱节点是 head, FIFO 队列的特性表示轮到当前线程可以去获取锁
if (p == head && tryAcquire(arg)) {
// 获取成功, 设置当前线程自己的 node 为 head
setHead(node);
p.next = null; // help GC
// 表示抢占锁成功
failed = false;
// 返回当前线程是否被中断
return interrupted;
}
// 判断是否应当 park，返回 false 后需要新一轮的循环，返回 true 进入条件二阻塞线程
if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) && parkAndCheckInterrupt())
// 条件二返回结果是当前线程是否被打断，没有被打断返回 false 不进入这里的逻辑
// 【就算被打断了，也会继续循环，并不会返回】
interrupted = true;
}
} finally {
// 【可打断模式下才会进入该逻辑】
if (failed)
cancelAcquire(node);
}
}- 进入 shouldParkAfterFailedAcquire 逻辑，将前驱 node 的 waitStatus 改为 -1，返回 false；waitStatus 为 -1 的节点用来唤醒下一个节点
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20private static boolean shouldParkAfterFailedAcquire(Node pred, Node node) {
int ws = pred.waitStatus;
// 表示前置节点是个可以唤醒当前节点的节点，返回 true
if (ws == Node.SIGNAL)
return true;
// 前置节点的状态处于取消状态，需要【删除前面所有取消的节点】, 返回到外层循环重试
if (ws > 0) {
do {
node.prev = pred = pred.prev;
} while (pred.waitStatus > 0);
// 获取到非取消的节点，连接上当前节点
pred.next = node;
// 默认情况下 node 的 waitStatus 是 0，进入这里的逻辑
} else {
// 【设置上一个节点状态为 Node.SIGNAL】，返回外层循环重试
compareAndSetWaitStatus(pred, ws, Node.SIGNAL);
}
// 返回不应该 park，再次尝试一次
return false;
}- shouldParkAfterFailedAcquire 执行完毕回到 acquireQueued ，再次 tryAcquire 尝试获取锁，这时 state 仍为 1 获取失败（第四次）
- 当再次进入 shouldParkAfterFailedAcquire 时，这时其前驱 node 的 waitStatus 已经是 -1 了，返回 true
- 进入 parkAndCheckInterrupt， Thread-1 park（灰色表示）
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6private final boolean parkAndCheckInterrupt() {
// 阻塞当前线程，如果打断标记已经是 true, 则 park 会失效
LockSupport.park(this);
// 判断当前线程是否被打断，清除打断标记
return Thread.interrupted();
}再有多个线程经历竞争失败后：
解锁
ReentrantLock#unlock：释放锁
1 | public void unlock() { |
Thread-0 释放锁，进入 release 流程
进入 tryRelease，设置 exclusiveOwnerThread 为 null，state = 0
当前队列不为 null，并且 head 的 waitStatus = -1，进入 unparkSuccessor
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14// AbstractQueuedSynchronizer#release
public final boolean release(int arg) {
// 尝试释放锁，tryRelease 返回 true 表示当前线程已经【完全释放锁，重入的释放了】
if (tryRelease(arg)) {
// 队列头节点
Node h = head;
// 头节点什么时候是空？没有发生锁竞争，没有竞争线程创建哑元节点
// 条件成立说明阻塞队列有等待线程，需要唤醒 head 节点后面的线程
if (h != null && h.waitStatus != 0)
unparkSuccessor(h);
return true;
}
return false;
}1
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18// ReentrantLock.Sync#tryRelease
protected final boolean tryRelease(int releases) {
// 减去释放的值，可能重入
int c = getState() - releases;
// 如果当前线程不是持有锁的线程直接报错
if (Thread.currentThread() != getExclusiveOwnerThread())
throw new IllegalMonitorStateException();
// 是否已经完全释放锁
boolean free = false;
// 支持锁重入, 只有 state 减为 0, 才完全释放锁成功
if (c == 0) {
free = true;
setExclusiveOwnerThread(null);
}
// 当前线程就是持有锁线程，所以可以直接更新锁，不需要使用 CAS
setState(c);
return free;
}进入 AbstractQueuedSynchronizer#unparkSuccessor 方法，唤醒当前节点的后继节点
- 找到队列中距离 head 最近的一个没取消的 Node，unpark 恢复其运行，本例中即为 Thread-1
- 回到 Thread-1 的 acquireQueued 流程
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22private void unparkSuccessor(Node node) {
// 当前节点的状态
int ws = node.waitStatus;
if (ws < 0)
// 【尝试重置状态为 0】，因为当前节点要完成对后续节点的唤醒任务了，不需要 -1 了
compareAndSetWaitStatus(node, ws, 0);
// 找到需要 unpark 的节点，当前节点的下一个
Node s = node.next;
// 已取消的节点不能唤醒，需要找到距离头节点最近的非取消的节点
if (s == null || s.waitStatus > 0) {
s = null;
// AQS 队列【从后至前】找需要 unpark 的节点，直到 t == 当前的 node 为止，找不到就不唤醒了
for (Node t = tail; t != null && t != node; t = t.prev)
// 说明当前线程状态需要被唤醒
if (t.waitStatus <= 0)
// 置换引用
s = t;
}
// 【找到合适的可以被唤醒的 node，则唤醒线程】
if (s != null)
LockSupport.unpark(s.thread);
}从后向前的唤醒的原因：enq 方法中，节点是尾插法，首先赋值的是尾节点的前驱节点，此时前驱节点的 next 并没有指向尾节点，从前遍历会丢失尾节点
唤醒的线程会从 park 位置开始执行，如果加锁成功（没有竞争），会设置
- exclusiveOwnerThread 为 Thread-1，state = 1
- head 指向刚刚 Thread-1 所在的 Node，该 Node 会清空 Thread
- 原本的 head 因为从链表断开，而可被垃圾回收（图中有错误，原来的头节点的 waitStatus 被改为 0 了）
如果这时有其它线程来竞争（非公平），例如这时有 Thread-4 来了并抢占了锁
- Thread-4 被设置为 exclusiveOwnerThread，state = 1
- Thread-1 再次进入 acquireQueued 流程，获取锁失败，重新进入 park 阻塞
可重入
可重入是指同一个线程如果首次获得了这把锁，那么它是这把锁的拥有者，因此有权利再次获取这把锁，如果不可重入锁，那么第二次获得锁时，自己也会被锁挡住，直接造成死锁
源码解析参考：nonfairTryAcquire(int acquires)) 和 tryRelease(int releases)
1 | static ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); |
在 Lock 方法加两把锁会是什么情况呢？
- 加锁两次解锁两次：正常执行
- 加锁两次解锁一次：程序直接卡死，线程不能出来，也就说明申请几把锁，最后需要解除几把锁
- 加锁一次解锁两次：运行程序会直接报错
1 | public void getLock() { |
可打断
基本使用
public void lockInterruptibly()：获得可打断的锁
- 如果没有竞争此方法就会获取 lock 对象锁
- 如果有竞争就进入阻塞队列，可以被其他线程用 interrupt 打断
注意：如果是不可中断模式，那么即使使用了 interrupt 也不会让等待状态中的线程中断
1 | public static void main(String[] args) throws InterruptedException { |
实现原理
不可打断模式：即使它被打断，仍会驻留在 AQS 阻塞队列中，一直要等到获得锁后才能得知自己被打断了
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9public final void acquire(int arg) {
if (!tryAcquire(arg) && acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))//阻塞等待
// 如果acquireQueued返回true，打断状态 interrupted = true
selfInterrupt();
}
static void selfInterrupt() {
// 知道自己被打断了，需要重新产生一次中断完成中断效果
Thread.currentThread().interrupt();
}1
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28final boolean acquireQueued(final Node node, int arg) {
try {
boolean interrupted = false;
for (;;) {
final Node p = node.predecessor();
if (p == head && tryAcquire(arg)) {
setHead(node);
p.next = null; // help GC
failed = false;
// 还是需要获得锁后, 才能返回打断状态
return interrupted;
}
if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) && parkAndCheckInterrupt()){
// 条件二中判断当前线程是否被打断，被打断返回true，设置中断标记为 true，【获取锁后返回】
interrupted = true;
}
}
} finally {
if (failed)
cancelAcquire(node);
}
}
private final boolean parkAndCheckInterrupt() {
// 阻塞当前线程，如果打断标记已经是 true, 则 park 会失效
LockSupport.park(this);
// 判断当前线程是否被打断，清除打断标记，被打断返回true
return Thread.interrupted();
}可打断模式：AbstractQueuedSynchronizer#acquireInterruptibly，被打断后会直接抛出异常
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11public void lockInterruptibly() throws InterruptedException {
sync.acquireInterruptibly(1);
}
public final void acquireInterruptibly(int arg) {
// 被其他线程打断了直接返回 false
if (Thread.interrupted())
throw new InterruptedException();
if (!tryAcquire(arg))
// 没获取到锁，进入这里
doAcquireInterruptibly(arg);
}1
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18private void doAcquireInterruptibly(int arg) throws InterruptedException {
// 返回封装当前线程的节点
final Node node = addWaiter(Node.EXCLUSIVE);
boolean failed = true;
try {
for (;;) {
//...
if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) && parkAndCheckInterrupt())
// 【在 park 过程中如果被 interrupt 会抛出异常】, 而不会再次进入循环获取锁后才完成打断效果
throw new InterruptedException();
}
} finally {
// 抛出异常前会进入这里
if (failed)
// 取消当前线程的节点
cancelAcquire(node);
}
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47// 取消节点出队的逻辑
private void cancelAcquire(Node node) {
// 判空
if (node == null)
return;
// 把当前节点封装的 Thread 置为空
node.thread = null;
// 获取当前取消的 node 的前驱节点
Node pred = node.prev;
// 前驱节点也被取消了，循环找到前面最近的没被取消的节点
while (pred.waitStatus > 0)
node.prev = pred = pred.prev;
// 获取前驱节点的后继节点，可能是当前 node，也可能是 waitStatus > 0 的节点
Node predNext = pred.next;
// 把当前节点的状态设置为 【取消状态 1】
node.waitStatus = Node.CANCELLED;
// 条件成立说明当前节点是尾节点，把当前节点的前驱节点设置为尾节点
if (node == tail && compareAndSetTail(node, pred)) {
// 把前驱节点的后继节点置空，这里直接把所有的取消节点出队
compareAndSetNext(pred, predNext, null);
} else {
// 说明当前节点不是 tail 节点
int ws;
// 条件一成立说明当前节点不是 head.next 节点
if (pred != head &&
// 判断前驱节点的状态是不是 -1，不成立说明前驱状态可能是 0 或者刚被其他线程取消排队了
((ws = pred.waitStatus) == Node.SIGNAL ||
// 如果状态不是 -1，设置前驱节点的状态为 -1
(ws <= 0 && compareAndSetWaitStatus(pred, ws, Node.SIGNAL))) &&
// 前驱节点的线程不为null
pred.thread != null) {
Node next = node.next;
// 当前节点的后继节点是正常节点
if (next != null && next.waitStatus <= 0)
// 把 前驱节点的后继节点 设置为 当前节点的后继节点，【从队列中删除了当前节点】
compareAndSetNext(pred, predNext, next);
} else {
// 当前节点是 head.next 节点，唤醒当前节点的后继节点
unparkSuccessor(node);
}
node.next = node; // help GC
}
}
锁超时
基本使用
public boolean tryLock()：尝试获取锁，获取到返回 true，获取不到直接放弃，不进入阻塞队列
public boolean tryLock(long timeout, TimeUnit unit)：在给定时间内获取锁，获取不到就退出
注意：tryLock 期间也可以被打断
1 | public static void main(String[] args) { |
实现原理
成员变量：指定超时限制的阈值，小于该值的线程不会被挂起
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static final long spinForTimeoutThreshold = 1000L;
超时时间设置的小于该值，就会被禁止挂起，因为阻塞在唤醒的成本太高，不如选择自旋空转
tryLock()
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4public boolean tryLock() {
// 只尝试一次
return sync.nonfairTryAcquire(1);
}tryLock(long timeout, TimeUnit unit)
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9public final boolean tryAcquireNanos(int arg, long nanosTimeout) {
if (Thread.interrupted())
throw new InterruptedException();
// tryAcquire 尝试一次
return tryAcquire(arg) || doAcquireNanos(arg, nanosTimeout);
}
protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
return nonfairTryAcquire(acquires);
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23private boolean doAcquireNanos(int arg, long nanosTimeout) {
if (nanosTimeout <= 0L)
return false;
// 获取最后期限的时间戳
final long deadline = System.nanoTime() + nanosTimeout;
//...
try {
for (;;) {
//...
// 计算还需等待的时间
nanosTimeout = deadline - System.nanoTime();
if (nanosTimeout <= 0L) //时间已到
return false;
if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&
// 如果 nanosTimeout 大于该值，才有阻塞的意义，否则直接自旋会好点
nanosTimeout > spinForTimeoutThreshold)
LockSupport.parkNanos(this, nanosTimeout);
// 【被打断会报异常】
if (Thread.interrupted())
throw new InterruptedException();
}
}
}
哲学家就餐
1 | public static void main(String[] args) { |
条件变量
基本使用
synchronized 的条件变量，是当条件不满足时进入 WaitSet 等待；ReentrantLock 的条件变量比 synchronized 强大之处在于支持多个条件变量
ReentrantLock 类获取 Condition 对象：public Condition newCondition()
Condition 类 API：
void await()：当前线程从运行状态进入等待状态，释放锁void signal()：唤醒一个等待在 Condition 上的线程，但是必须获得与该 Condition 相关的锁
使用流程：
await / signal 前需要获得锁
await 执行后，会释放锁进入 ConditionObject 等待
await 的线程被唤醒去重新竞争 lock 锁
线程在条件队列被打断会抛出中断异常
竞争 lock 锁成功后，从 await 后继续执行
1 | public static void main(String[] args) throws InterruptedException { |
实现原理
await
总体流程是将 await 线程包装成 node 节点放入 ConditionObject 的条件队列，如果被唤醒就将 node 转移到 AQS 的执行阻塞队列，等待获取锁，每个 Condition 对象都包含一个等待队列
开始 Thread-0 持有锁，调用 await，线程进入 ConditionObject 等待，直到被唤醒或打断，调用 await 方法的线程都是持锁状态的，所以说逻辑里不存在并发
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34public final void await() throws InterruptedException {
// 判断当前线程是否是中断状态，是就直接给个中断异常
if (Thread.interrupted())
throw new InterruptedException();
// 将调用 await 的线程包装成 Node，添加到条件队列并返回
Node node = addConditionWaiter();
// 完全释放节点持有的锁，因为其他线程唤醒当前线程的前提是【持有锁】
int savedState = fullyRelease(node);
// 设置打断模式为没有被打断，状态码为 0
int interruptMode = 0;
// 如果该节点还没有转移至 AQS 阻塞队列, park 阻塞，等待进入阻塞队列
while (!isOnSyncQueue(node)) {
LockSupport.park(this);
// 如果被打断，退出等待队列，对应的 node 【也会被迁移到阻塞队列】尾部，状态设置为 0
if ((interruptMode = checkInterruptWhileWaiting(node)) != 0)
break;
}
// 逻辑到这说明当前线程退出等待队列，进入【阻塞队列】
// 尝试枪锁，释放了多少锁就【重新获取多少锁】，获取锁成功判断打断模式
if (acquireQueued(node, savedState) && interruptMode != THROW_IE)
interruptMode = REINTERRUPT;
// node 在条件队列时 如果被外部线程中断唤醒，会加入到阻塞队列，但是并未设 nextWaiter = null
if (node.nextWaiter != null)
// 清理条件队列内所有已取消的 Node
unlinkCancelledWaiters();
// 条件成立说明挂起期间发生过中断
if (interruptMode != 0)
// 应用打断模式
reportInterruptAfterWait(interruptMode);
}1
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4// 打断模式 - 在退出等待时重新设置打断状态
private static final int REINTERRUPT = 1;
// 打断模式 - 在退出等待时抛出异常
private static final int THROW_IE = -1;
创建新的 Node 状态为 -2（Node.CONDITION），关联 Thread-0，加入等待队列尾部
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19private Node addConditionWaiter() {
// 获取当前条件队列的尾节点的引用，保存到局部变量 t 中
Node t = lastWaiter;
// 当前队列中不是空，并且节点的状态不是 CONDITION（-2），说明当前节点发生了中断
if (t != null && t.waitStatus != Node.CONDITION) {
// 清理条件队列内所有已取消的 Node
unlinkCancelledWaiters();
// 清理完成重新获取 尾节点 的引用
t = lastWaiter;
}
// 创建一个关联当前线程的新 node, 设置状态为 CONDITION(-2)，添加至队列尾部
Node node = new Node(Thread.currentThread(), Node.CONDITION);
if (t == null)
firstWaiter = node; // 空队列直接放在队首【不用CAS因为执行线程是持锁线程，并发安全】
else
t.nextWaiter = node; // 非空队列队尾追加
lastWaiter = node; // 更新队尾的引用
return node;
}1
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32// 清理条件队列内所有已取消（不是CONDITION）的 node，【链表删除的逻辑】
private void unlinkCancelledWaiters() {
// 从头节点开始遍历【FIFO】
Node t = firstWaiter;
// 指向正常的 CONDITION 节点
Node trail = null;
// 等待队列不空
while (t != null) {
// 获取当前节点的后继节点
Node next = t.nextWaiter;
// 判断 t 节点是不是 CONDITION 节点，条件队列内不是 CONDITION 就不是正常的
if (t.waitStatus != Node.CONDITION) {
// 不是正常节点，需要 t 与下一个节点断开
t.nextWaiter = null;
// 条件成立说明遍历到的节点还未碰到过正常节点
if (trail == null)
// 更新 firstWaiter 指针为下个节点
firstWaiter = next;
else
// 让上一个正常节点指向 当前取消节点的 下一个节点，【删除非正常的节点】
trail.nextWaiter = next;
// t 是尾节点了，更新 lastWaiter 指向最后一个正常节点
if (next == null)
lastWaiter = trail;
} else {
// trail 指向的是正常节点
trail = t;
}
// 把 t.next 赋值给 t，循环遍历
t = next;
}
}接下来 Thread-0 进入 AQS 的 fullyRelease 流程，释放同步器上的锁
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23// 线程可能重入，需要将 state 全部释放
final int fullyRelease(Node node) {
// 完全释放锁是否成功，false 代表成功
boolean failed = true;
try {
// 获取当前线程所持有的 state 值总数
int savedState = getState();
// release -> tryRelease 解锁重入锁
if (release(savedState)) {
// 释放成功
failed = false;
// 返回解锁的深度
return savedState;
} else {
// 解锁失败抛出异常
throw new IllegalMonitorStateException();
}
} finally {
// 没有释放成功，将当前 node 设置为取消状态
if (failed)
node.waitStatus = Node.CANCELLED;
}
}fullyRelease 中会 unpark AQS 队列中的下一个节点竞争锁，假设 Thread-1 竞争成功
Thread-0 进入 isOnSyncQueue 逻辑判断节点是否移动到阻塞队列，没有就 park 阻塞 Thread-0
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11final boolean isOnSyncQueue(Node node) {
// node 的状态是 CONDITION，signal 方法是先修改状态再迁移，所以前驱节点为空证明还【没有完成迁移】
if (node.waitStatus == Node.CONDITION || node.prev == null)
return false;
// 说明当前节点已经成功入队到阻塞队列，且当前节点后面已经有其它 node，因为条件队列的 next 指针为 null
if (node.next != null)
return true;
// 说明【可能在阻塞队列，但是是尾节点】
// 从阻塞队列的尾节点开始向前【遍历查找 node】，如果查找到返回 true，查找不到返回 false
return findNodeFromTail(node);
}await 线程 park 后如果被 unpark 或者被打断，都会进入 checkInterruptWhileWaiting 判断线程是否被打断：在条件队列被打断的线程需要抛出异常
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5private int checkInterruptWhileWaiting(Node node) {
// Thread.interrupted() 返回当前线程中断标记位，并且重置当前标记位 为 false
// 如果被中断了，根据是否在条件队列被中断的，设置中断状态码
return Thread.interrupted() ?(transferAfterCancelledWait(node) ? THROW_IE : REINTERRUPT) : 0;
}1
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21// 这个方法只有在线程是被打断唤醒时才会调用
final boolean transferAfterCancelledWait(Node node) {
// 条件成立说明当前node一定是在条件队列内，因为 signal 迁移节点到阻塞队列时，会将节点的状态修改为 0
if (compareAndSetWaitStatus(node, Node.CONDITION, 0)) {
// 把【中断唤醒的 node 加入到阻塞队列中】
enq(node);
// 表示是在条件队列内被中断了，设置为 THROW_IE 为 -1
return true;
}
//执行到这里的情况：
//1.当前node已经被外部线程调用 signal 方法将其迁移到 阻塞队列 内了
//2.当前node正在被外部线程调用 signal 方法将其迁移至 阻塞队列 进行中状态
// 如果当前线程还没到阻塞队列，一直释放 CPU
while (!isOnSyncQueue(node))
Thread.yield();
// 表示当前节点被中断唤醒时不在条件队列了，设置为 REINTERRUPT 为 1
return false;
}最后开始处理中断状态：
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10private void reportInterruptAfterWait(int interruptMode) throws InterruptedException {
// 条件成立说明【在条件队列内发生过中断，此时 await 方法抛出中断异常】
if (interruptMode == THROW_IE)
throw new InterruptedException();
// 条件成立说明【在条件队列外发生的中断，此时设置当前线程的中断标记位为 true】
else if (interruptMode == REINTERRUPT)
// 进行一次自己打断，产生中断的效果
selfInterrupt();
}
signal
假设 Thread-1 要来唤醒 Thread-0，进入 ConditionObject 的 doSignal 流程，取得等待队列中第一个 Node，即 Thread-0 所在 Node，必须持有锁才能唤醒, 因此 doSignal 内线程安全
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10public final void signal() {
// 判断调用 signal 方法的线程是否是独占锁持有线程
if (!isHeldExclusively())
throw new IllegalMonitorStateException();
// 获取条件队列中第一个 Node
Node first = firstWaiter;
// 不为空就将第该节点【迁移到阻塞队列】
if (first != null)
doSignal(first);
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22// 唤醒 - 【将没取消的第一个节点转移至 AQS 队列尾部】
private void doSignal(Node first) {
do {
// 成立说明当前节点的下一个节点是 null，当前节点是尾节点了，队列中只有当前一个节点了
if ((firstWaiter = first.nextWaiter) == null)
lastWaiter = null;
first.nextWaiter = null;
// 将等待队列中的 Node 转移至 AQS 队列，不成功且还有节点则继续循环
} while (!transferForSignal(first) && (first = firstWaiter) != null);
}
// signalAll() 会调用这个函数，唤醒所有的节点
private void doSignalAll(Node first) {
lastWaiter = firstWaiter = null;
do {
Node next = first.nextWaiter;
first.nextWaiter = null;
transferForSignal(first);
first = next;
// 唤醒所有的节点，都放到阻塞队列中
} while (first != null);
}执行 transferForSignal，先将节点的 waitStatus 改为 0，然后加入 AQS 阻塞队列尾部，将 Thread-3 的 waitStatus 改为 -1
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19// 如果节点状态是取消, 返回 false 表示转移失败, 否则转移成功
final boolean transferForSignal(Node node) {
// CAS 修改当前节点的状态，修改为 0，因为当前节点马上要迁移到阻塞队列了
// 如果状态已经不是 CONDITION, 说明线程被取消（await 释放全部锁失败）或者被中断（可打断 cancelAcquire）
if (!compareAndSetWaitStatus(node, Node.CONDITION, 0))
// 返回函数调用处继续寻找下一个节点
return false;
// 【先改状态，再进行迁移】
// 将当前 node 入阻塞队列，p 是当前节点在阻塞队列的【前驱节点】
Node p = enq(node);
int ws = p.waitStatus;
// 如果前驱节点被取消或者不能设置状态为 Node.SIGNAL，就 unpark 取消当前节点线程的阻塞状态,
// 让 thread-0 线程竞争锁，重新同步状态
if (ws > 0 || !compareAndSetWaitStatus(p, ws, Node.SIGNAL))
LockSupport.unpark(node.thread);
return true;
}
Thread-1 释放锁，进入 unlock 流程
