Java锁(二)：AbstractQueuedSynchronizer、ReentrantLock详解

热衷学习，热衷生活！😄

沉淀、分享、成长，让自己和他人都能有所收获！😄

一、AbstractQueuedSynchronizer简介

AQS（AbstractQueuedSynchronizer）是并发容器JUC（java.util.concurrent）下locks包内的一个抽象类，是一个同步器，是用来构建锁或者其他同步组件的基础框架，内部维护了一个成员变量state表示同步状态，state=0表示线程未获取到锁，state > 0表示获取到锁，state > 1表示重入锁的数量，被 volatile修饰保证了可见性，通过CAS操作对其修改，内置维护了FIFO队列实现对未获取到锁的线程进行排队工作。

二、AbstractQueuedSynchronizer源码解析

核心成员变量

public abstract class AbstractQueuedSynchronizer extends AbstractOwnableSynchronizer
    implements java.io.Serializable {
    
    /**
     * 等待获取锁队列的头节点, 只能通过setHead方法修改
     * 如果head存在保证waitStatus状态不为CANCELLED
     */
    private transient volatile Node head;


    /**
     * 等待获取锁队列的尾节点, 只能通过enq方法添加新的等待节点
     */
    private transient volatile Node tail;
    
    /**
     * 表示锁的状态
     * state = 0 表示未锁定
     * state > 0 表示已锁定
     * state > 1 表示可重入锁, 获取锁的次数
     * volatile修饰保证了可见性
     */
    private volatile int state;
}

AbstractQueuedSynchronizer主要有三个核心成员变量state、head、tail

• state：表示锁的状态， 等于0表示未锁定，大于0表示已锁定，大于1表示可重入锁，重入锁的次数。被volatile修饰保证了可见性。
• head：等待队列的头节点，除了初始化只能通过setHead()方法设置值，如果head存着能保证waitStatus状态不为CANELLED。
• tail：等待队列尾节点，只能通过equ添加新的等待节点。

Node节点

AbstractQueuedSynchronizer内部维护着FIFO队列，也就是CLH队列，这个队列的每一个元素都是一个Node，所以我们接下来要了解其他其内部类Node，源码如下：

private static class Node {
    /**
     * 节点正在共享模式下等待的标记
     */
    static final Node SHARED = new Node();

    /**
     * 节点正在独占模式下等待的标记
     */
    static final Node EXCLUSIVE = null;

    /**
     * waitStatus变量的可选值, 取消状态, 被取消的节点不参与锁竞争, 状态也不会被改变
     */
    static final int CANCELLED = 1;

    /**
     * waitStatus变量的可选值, 下一节点处于等待状态, 如果当前节点释放锁或者被取消, 会通知下一节点去运行
     */
    static final int SIGNAL = -1;

    /**
     * waitStatus变量的可选值, 表示节点处于condition队列中, 正在等待被唤醒
     */
    static final int CONDITION = -2;

    /**
     * waitStatus变量的可选值, 下一次acquireShared应该无条件传播
     */
    static final int PROPAGATE = -3;

    /**
     * 节点的等待状态
     */
    volatile int waitStatus;

    /**
     * 上一节点
     */
    volatile Node prev;

    /**
     * 下一节点
     */
    volatile Node next;

    /**
     * 获取同步状态(锁)的线程
     */
    volatile Thread thread;

    /**
     * 下一个condition队列的等待节点
     */
    Node nextWaiter;

    /**
     * 是否是共享模式
     */
    final boolean isShared() {
        return nextWaiter == SHARED;
    }

    /**
     * 获取前一节点, 前一节点为null会抛异常
     */
    final Node predecessor() throws NullPointerException {
        Node p = prev;
        if (p == null) {
            throw new NullPointerException();
        } else {
            return p;
        }
    }

    /**
     * 无参构造方法用于初始化头部或者共享模式标记
     */
    Node () {

    }

    /**
     * 用于addWaiter方法, 设置下一个condition队列的等待节点
     */
    Node(Thread thread, Node mode) {
        this.nextWaiter = mode;
        this.thread = thread;
    }

    /**
     * 用于addConditionWaiter方法
     */
    Node (Thread thread, int waitStatus) {
        this.thread = thread;
        this.waitStatus = waitStatus;
    }
}

核心方法

JUC里面的工具类基本都是基础AQS实现的，比ReentrantLock 、CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore等，有的只支持独占锁，如ReentrantLock#lock()，有的支持共享锁，如Semaphore，从前文的Node类的定义也能看到

/**
 * 节点正在共享模式下等待的标记
 */
static final Node SHARED = new Node();

/**
 * 节点正在独占模式下等待的标记
 */
static final Node EXCLUSIVE = null;

AQS实现了两套加锁解锁的方式，那就是独占锁和共享锁。我们就从AQS最常用的类ReentrantLock来学习AQS的核心方法。

三、ReentrantLock

简介

ReentrantLock是基础AQS实现的一个可重入且独占式锁。内置了一个Sync同步器类实现了AQS，且支持公平锁和非公平锁，其实现类分别是FairSync和NonfairSync。

ReentrantLock所有操作都是通过核心内部类Sync操作，由子类FairSync和NonfairSync实现。

private final Sync sync;

ReentrantLock加锁过程

lock

lock()就是加锁，该方法定义如下：

public void lock() {
    sync.lock();
}

FairSync和NonfairSync具体实现：

// FairSync实现
final void lock() {
	acquire(1);
}

// NofairSync实现 setExclusiveOwnerThread是父类AQS
final void lock() {
    if (compareAndSetState(0, 1))
        setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
    else
        acquire(1);
}

protected final void setExclusiveOwnerThread(Thread thread) {
    exclusiveOwnerThread = thread;
}

可以看到非公平锁多了一个compareAndSetState()操作，通过CAS尝试修改锁状态state的值，如果修改成功设置当前线程以独占的方式获取了锁，修改失败执行的逻辑和公平锁一样。

公平锁和非公平锁获取独占锁的核心逻辑都是acquire()方法，接下来就看看这个方法。

acquire

acquire该方法是父类AbstractQueuedSynchronizer定义的方法，源码如下：

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

该方法主要调用tryAcquire方法尝试获取锁，成功返回true表示获取到了锁，如果失败就将线程封装成节点插入队尾。

tryAcquire

tryAcquire方法在类AbstractQueuedSynchronizer没有直接实现，采用模版方法的设计模式交给子类实现，先看公平锁FairSync的实现，源码如下：

protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
    // 获取当前线程
    final Thread current = Thread.currentThread();
    // 获取当前锁状态 state=0表示未锁定, state>0表示已锁定
    int c = getState();
    if (c == 0) {
        // 线程没有获取到锁
        if (!hasQueuedPredecessors() &&
            compareAndSetState(0, acquires)) {
            // 没有比当前线程等待更久的线程了, 通过CAS的方式修改state
            // 如果成功则设置当前线程获取独占式锁
            setExclusiveOwnerThread(current);
            return true;
        }
    }
    else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {
        // 获取独占锁的线程就是当前线程, 表示重入
        // 重入锁的实现
        int nextc = c + acquires;
        if (nextc < 0)
            throw new Error("Maximum lock count exceeded");
        // 修改state记录获取锁的次数
        setState(nextc);
        return true;
    }
    return false;
}

从上面源码可以看出该方法就是独占的方式获取锁，获取成功后返回true，重入锁的逻辑也是在这里实现，主要通过修改state的值来记录获取锁的次数。

非公平锁的实现大同小异就是少了!hasQueuedPredecessors()的判断，因为是非公平锁嘛，所以不需要判断阻塞时间了。

acquire()方法除了调用tryAcquire()方法外还调用了acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg)，这里有两个方法，我们先看addWaiter()方法。

addWaiter

该方法相当于把当前线程封装成一个节点Node，并加入队列，这个方法我们在上面有写过，源码如下：

/**
 * Creates and enqueues node for current thread and given mode.
 * 为当前线程和给定模式创建并设置尾节点
 * Node.EXCLUSIVE: 独占模式
 * Node.SHARED: 共享模式
 */
private Node addWaiter(Node mode) {
    // 为当前线程创建节点
    Npde node = new Node(Thread.currentThread(), mode);
    // 获取尾节点
    Node pred = tail;
    // Try the fast path of enq; backup to full enq on failure
    // 如果队列已经创建, 尝试快速添加尾结点
    if (pred == null) {
        node.prev = pred;
        if (compareAndSetTail(pred, node)) {
            pred.next = node;
            return node;
        }
    }
    // 快速添加失败, 则调用enq
    enq(node);
    retur node;
}

enq

enq方法是将节点加入队列队尾，必要时要进行初始化，通过自旋+CAS的方式保证线程安全和插入成功。源码如下：

/**
* Inserts node into queue, initializing if necessary. See picture above
* 将节点插入队列，必要时进行初始化
*/
private Node enq(final Node node) {
    // 自旋
    for(;;) {
        // 获取尾节点
        Node t = tail;
        // 尾节点为null表示队列没有初始化
        if (t == null) {
            // 设置头节点
            if (compareAndSetHead(new Node())) {
                tail = head;
            }
        } else {
            // 队列已经初始化, 设置新添加节点的前一节点是队列的尾节点
            node.prev = t;
            // 设置尾节点
            if (compareAndSetTail(t, node)) {
                // 设置队列的尾节点的下一节点是新添加的节点, 新添加的节点就插入尾节点了
                t.next = node;
                return t;
            }
        }
    }
}

可以看出该方法就是往队列插入尾节点，通过自旋+CAS的方式，需要注意的是该方法返回的Node节点不是新插入的节点，而是新插入节点的前一节点。

enq()方法中调用的compareAndSetHead()、compareAndSetTail()方法如下：

/**
 * 通过CAS设置head值, 只在enq方法调用
 */
private final boolean compareAndSetHead(Node update) {
    return unsafe.companreAndSwapObject(this, headOffset, null, update);
}

/**
 * 通过CAS函数设置tail值，仅仅在enq方法中调用
 */
private final boolean compareAndSetTail(Node expect, Node update) {
    return unsafe.compareAndSwapObject(this, tailOffset, expect, update);
}

acquireQueued

acquireQueued()方法作用就是获取锁，如果没有获取到锁就让当前线程阻塞等待，源码如下：

/**
 * 想要获取锁的acquire方法，都会通过这个方法获取锁
 * 循环通过tryAcquire方法不断去获取锁，如果没有获取成功
 * 就有可能调用parkAndCheckInterrupt方法，让当前线程阻塞
 * 结果返回true，表示在线程等待的过程中，线程被中断了
 */
final boolean acquireQueued(final Node node, int arg) {
    // 操作是否成功
    boolean failed = true;
    try {
        // 表示线程在等待过程中是否被中断了
        boolean interrupted = false;
        // 自旋
        for (;;) {
            // 获取当前节点的前一节点
            final Node p = node.predecessor();
            // 获取前一节点是头节点, 并且尝试获取锁成功
            // 那么当前线程不就需要阻塞状态, 继续执行
            if (p == head && tryAcquire(arg)) {
                // 将当前节点设置成头节点
                setHead(node);
                p.next = null;
                // 不需要调用cancelAcquire方法
                failed = false;
                return interrupted;
            }
            // 当前节点不是头节点或者没有获取到锁
            // shouldParkAfterFailedAcquire方法用于判断当前线程是否需要被阻塞
            // 当p节点的状态是Node.SIGNAL时就会调用parkAndCheckInterrupt方法阻塞线程
            // parkAndCheckInterrupt方法用于阻塞线程并且检测线程是否被中断
            // 被阻塞的线程有两种被唤醒的方法：
            // 1. 在unparkSuccessor(Node node)方法，会唤醒被阻塞的node线程，返回false
            // 2. 当前线程被调用了interrupt方法，线程被唤醒，返回true
            // 在这里只是简单地将interrupted = true，没有跳出for的死循环，继续尝试获取锁
            if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&
               parkAndCheckInterrupt()) {
               interrupted = true;
            }
        }
    } finally {
        // failed为true，表示发生异常非正常退出
        if (failed) 
            // 将当前节点状态设置成CANCELLED, 表示当前节点已经被取消, 不需要唤醒了
            cancelAcquire(node);
    }
}

acquireQueued方法主要流程如下：

1. 通过for(;;)死循环自旋，直到node（当前）节点获取到锁。
2. 获取当前节点的前一个节点p。
3. 如果节点p是头节点，然后调用tryAcquire()尝试获取锁，如果获取成功就将node节点设置成头节点然后返回。
4. 如果节点p不是投节点或者获取锁失败，调用shouldParkAfterFaildAcquired()方法来决定是否要阻塞当前线程。
5. 如果要阻塞当前线程，调用parkAndCheckInterrupt()方法阻塞当前线程。
6. 如果当前线程发生异常，非正常退出，调用cancelAcquire()方法将当前节点的状态设置成取消。

shouldParkAfterFailedAcquire

shouldParkAfterFailedAcquire()用于判断当前线程是否需要阻塞，源码如下：

/**
 * 根绝前一个节点pred的状态来判断当前线程是否需要被阻塞
 */
private static boolean shouldParkAfterFailedAcquire(Node pred, Node node) {
    // 获取前一节点的状态
    int ws = pred.waitStatus;
    if (ws == Node.SINGAL) {
        // 如果前一节点pred的状态是Node.SINGAL, 说明当前线程需要被阻塞
        return true;
    }
    if (ws > 0) {
        // 如果前一节点状态是Node.CANCELLED(大于0就是CANCELLED)
        // 表示前一节点所在线程已经被唤醒了, 要从队列中移除CANCELLED的节点
        // 所以从pred节点一直向前查找直到找到不是CANCELLED状态的节点, 并把该节点赋值给node的prev
        // 表示node节点的前一节点已经改变
        do {
            node.prev = pred = pred.prev;
        } while(pred.waitStatus > 0);
        pred.next = node;
    } else {
        // 此时前一节点pred的状态只能是0或者PROPAGATE, 不可能是CONDITION状态
        // CONDITION(这个是特殊状态，只在condition列表中节点中存在，CLH队列中不存在这个状态的节点)
        // 将前一个节点pred的状态设置成Node.SIGNAL, 这样子下一次循环时,就是直接阻塞当前线程
        compareAndSetWaitStatus(pred, ws, Node.SIGNAL);
    }
    return false;
}

这个方法是根绝前一个节点状态来判断当前线程是否需要被阻塞，前一节点的状态也是在这个方法中修改的，通过compareAndSetWaitStatus()方法。

shouldParkAfterFailedAcquire()方法主要流程如下：

1. 如果前一节点状态是Node.SIGNAL，则直接返回true当前线程进入阻塞状态。
2. 如果前一节点状态是Node.CANCELLED（大于0就是CANCELLED），表示前一个节点已经被唤醒了，要从队列中移动CANCELLED状态的节点，所以送pred节点一直向前查询不是CANCELLED状态的节点，并将该节点赋值成当前节点的前一节点，表示当前节点的前一节点发生变化，在acquireQueued()方法中进行下一次循环。
3. 不是前面两种状态，只能是0或者PROPAGATE状态，修改前一节点的状态为Node.SIGNAL，下一次循环时阻塞当前线程。

parkAndCheckInterrupt

该方法用于阻塞当前线程并检测线程是否被中断，源码如下：

/**
 * 阻塞当前线程，线程被唤醒后返回当前线程中断状态
 */
private final boolean parkAndCheckInterrupt() {
	// 阻塞当前线程
    LockSupport.park(this);
    // 检测当前线程是否被中断（该方法会清除中断标识位）
    return Thread.interrupted();
}

cancelAcquire

cancelAcquire()方法在acquireQueued()方法异常的时候调用，用于将当前节点的状态设置成CANCELLED，源码如下：

// 将node节点的状态设置成CANCELLED，表示node节点所在线程已取消，不需要唤醒了。
private void cancelAcquire(Node node) {
    // 如果node为null，就直接返回
    if (node == null)
        return;

    //将获取锁节点的线程置空
    node.thread = null;

    // 跳过那些已取消的节点，在队列中找到在node节点前面的第一次状态不是已取消的节点
    Node pred = node.prev;
    while (pred.waitStatus > 0)
        node.prev = pred = pred.prev;

    // 记录pred原来的下一个节点，用于CAS函数更新时使用
    Node predNext = pred.next;

    // Can use unconditional write instead of CAS here.
    // After this atomic step, other Nodes can skip past us.
    // Before, we are free of interference from other threads.
    // 将node节点状态设置为已取消Node.CANCELLED;
    node.waitStatus = Node.CANCELLED;

    // 如果node节点是队列尾节点，那么就将pred节点设置为新的队列尾节点
    if (node == tail && compareAndSetTail(node, pred)) {
        // 并且设置pred节点的下一个节点next为null
        compareAndSetNext(pred, predNext, null);
    } else {
        // If successor needs signal, try to set pred's next-link
        // so it will get one. Otherwise wake it up to propagate.
        int ws;
        if (pred != head &&
            ((ws = pred.waitStatus) == Node.SIGNAL ||
             (ws <= 0 && compareAndSetWaitStatus(pred, ws, Node.SIGNAL))) &&
            pred.thread != null) {
            Node next = node.next;
            if (next != null && next.waitStatus <= 0)
                compareAndSetNext(pred, predNext, next);
        } else {
            unparkSuccessor(node);
        }

        node.next = node; // help GC
    }
}

加锁过程总结

1. 首先调用lock()方法，这个方法有两个子类FairSync和NofairSync实现，表示公平锁和非公平锁，两个类的不同就是NofairSync会直接调用compareAndSetStaus()方法修改加锁状态，如果成功当前线程获取到锁。
2. 然后调用父类AbstractQueuedSynchronized的acquire()方法获取锁。
3. acquire()方法调用tryAcquire()方法尝试获取锁，tryAcquire()由子类FairSync和NofairSync实现分别调用fairTryAcquire()和nonfairTryAcquire()方法尝试获取锁。这两个方法里面实现了重入锁的逻辑，如果当前锁状态是未获取到锁，则调用CAS设置锁状态，如果是获取到锁状态则会判断获取锁的线程是否是当前线程，如果是则是重入锁的逻辑记录当前线程获取锁的次数。
4. 如果tryAcquire()方法调用获取锁失败，则会调用acquireQueued()方法再获取锁或者进入阻塞状态，acquireQueued()方法首先调用了addWaiter()方法用于将当前线程封装成一个节点加入队列队尾，然后再调用acquireQueued()方法获取锁或者进入阻塞状态，acquireQueued()方法会通过自旋的方式根绝当前节点状态判断是否进入阻塞状态。当别的线程释放锁的时候，可能唤醒这个线程，再调用tryAcquire()方法获取锁。
5. 如果发生异常，将当前节点状态设置成CANCELLED。

ReentrantLock释放锁过程

unlock

调用unlock()方法释放锁，然后调用release()方法，源码如下：

public void unlock() {
    sync.release(1);
}

release

release是AbstactQueuedSynchronized定义的方法用于释放锁，源码如下：

/**
 * 在独占锁模式下, 释放锁
 */
public final boolean release(int arg) {
    // 调用tryRelease方法尝试释放锁, 由子类实现
    if (tryRelease(arg)) {
        //尝试释放锁成功 获取头节点
        Node h = head;
        // 如果头节点不为null且状态不为取消状态, 调用unparkSuccessor唤醒被阻塞的线程
        if (h != null && h.waitStatus != 0)
            unparkSuccessor(h);
        return true;
    }
    return false;
}

release()释放锁流程如下：

1. 调用tryRelease()方法尝试释放锁，返回true表示释放锁成功，返回false表示还持有锁资源。
2. 如果释放锁成功了，且头节点不为null，就要唤醒被阻塞的线程，调用unparkSuccessor()方法唤醒一个等待的线程。

tryRelease

tryRelease尝试释放锁方法是有子类实现的，下面是ReentrantLock中Sync的tryRelease()方法实现：

protected final boolean tryRelease(int releases) {
    // c表示新的锁状态
    int c = getState() - releases;
    // 如果当前线程不是获取独占锁的线程抛错
    if (Thread.currentThread() != getExclusiveOwnerThread())
        throw new IllegalMonitorStateException();
    // 是否可以释放锁
    boolean free = false;
    // 如果新的锁状态=0表示可以释放锁
    if (c == 0) {
        free = true;
        // 获取独占锁的线程置为null
        setExclusiveOwnerThread(null);
    }
    // 锁状态设置成未锁定
    setState(c);
    return free;
}

tryRelease()尝试释放锁流程如下：

1. 首先获取新的锁状态
2. 判断当前线程是否是获取独占锁的线程，如果不是抛异常。
3. 如果新的锁状态是未锁定状态，获取独占锁的线程置为null，新的锁状态置为未锁定。

unparkSuccessor

unparkSuccessor()方法用于唤醒node节点下一节点非取消状态的节点所在线程，源码如下：

/**
 * 唤醒node节点下一节点非取消状态的节点所在线程
 */
private void unparkSuccessor(Node node) {
    // 获取node节点的状态
    int ws = node.waitStatus;
    // 如果状态小于0, 就将状态置为0, 表示这个node节点已经完成了
    if (ws < 0)
        compareAndSetWaitStatus(node, ws, 0);
    // 获取节点下一节点
    Node s = node.next;
    // 如果下一节点为null, 或者下一节点状态为取消状态, 就要寻找下一个非取消状态的节点
    if (s == null || s.waitStatus > 0) {
        // 先将s设置成null, s不是非取消状态的节点
        s = null;
        // 
        for(Node t = tail; t != null && t!= node; t = t.prev)
            //因为是从后向前遍历，所以不断覆盖找到的值，这样才能得到node节点后下一个非取消状态的节点
            if (t.waitStatus <= 0)
                s = t;
        // 如果s不为null，表示存在非取消状态的节点,那么调用LockSupport.unpark方法唤醒这个节点的线程	
        if (s != null)
            LockSupport.unpark(s.thread);
    }
}

unparkSuccessor()方法唤醒node节点的下一个非取消状态的节点所在线程流程如下：

1. 先将node节点的状态设置为0。
2. 寻找下一个状态不为取消的节点s。
3. 如果节点s不为null，调用LockSupport.unpark()方法唤醒s所在线程。

释放锁过程总结

1. 先调用tryRelease()方法尝试释放当前持有的锁资源。
2. 如果成功释放了锁资源，则调用unparkSuccessor()方法去唤醒一个等待锁的线程。

四、总结

到这里ReentrantLock加锁释放锁的过程已经学习完毕，ReentrantLock是基于AQS实现的独占式锁，内部维护了一个FIFO队列实现未获取到锁的线程进行排队工作， ReentrantLock内部有FairSync（公平锁）和NonfairSync（非公平锁）两种实现，通过调用lock()方法加锁，调用unlock()方法解锁。

五、自己实现一个可重入的独占锁

通过继承AbstractQueuedSynchronizer 类重写tryAcquire()和tryRelease()方法实现自定义的可重入独占锁。

代码如下：

public class SyncLock extends AbstractQueuedSynchronizer {

    @Override
    protected boolean tryAcquire(int acquires) {
        // 获取当前线程
        final Thread current = Thread.currentThread();
        // 获取当前锁状态
        int c = getState();
        // 如果锁状态为0, 表示当前锁是空闲的
        if (c == 0) {
            // 调用CAS原子操作设置锁状态
            if (compareAndSetState(0, acquires)) {
                // 如果设置成功, 将当前线程设置为获取独占锁的线程
                setExclusiveOwnerThread(current);
                return true;
            }
        }
        // 判断当前线程是不是获取独占锁的线程, 因为可能重入锁
        else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {
            int nextc = c + acquires;
            if (nextc < 0 ) {
                throw new Error("Maximum lock count exceeded");
            }
            // 重入锁实现逻辑, 记录获取锁的次数
            setState(nextc);
            return true;
        }
        return false;
    }

    @Override
    protected 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;
    }

}

class AQSTest {
    public static void newThread(SyncLock syncLock, String name, int time) {
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() +
                        "开始运行, 准备获取锁。");
                syncLock.acquire(1);
                try {
                    System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + ", 在run方法获取了锁。");
                    lockAgain();
                    try {
                        Thread.sleep(time);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                } finally {
                    System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+" 在run方法中释放了锁。");
                    syncLock.release(1);
                }
            }
            private void lockAgain() {
                syncLock.acquire(1);
                try {
                    System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + ", 在lockAgain方法获取了锁。");
                    try {
                        Thread.sleep(10);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                } finally {
                    System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+" 在lockAgain方法中释放了锁。");
                    syncLock.release(1);
                }
            }
        }, name).start();
    }

    public static void main(String[] args) {
        SyncLock syncLock = new SyncLock();
        newThread(syncLock, "t1111", 1000);
        newThread(syncLock, "t2222", 1000);
        newThread(syncLock, "t3333", 1000);
        newThread(syncLock, "t4444", 1000);
    }
}

上面代码测试结果如下：

线程t1111开始运行, 准备获取锁。
线程t2222开始运行, 准备获取锁。
线程t1111, 在run方法获取了锁。
线程t1111, 在lockAgain方法获取了锁。
线程t4444开始运行, 准备获取锁。
线程t3333开始运行, 准备获取锁。
线程t1111 在lockAgain方法中释放了锁。
线程t1111 在run方法中释放了锁。
线程t2222, 在run方法获取了锁。
线程t2222, 在lockAgain方法获取了锁。
线程t2222 在lockAgain方法中释放了锁。
线程t2222 在run方法中释放了锁。
线程t4444, 在run方法获取了锁。
线程t4444, 在lockAgain方法获取了锁。
线程t4444 在lockAgain方法中释放了锁。
线程t4444 在run方法中释放了锁。
线程t3333, 在run方法获取了锁。
线程t3333, 在lockAgain方法获取了锁。
线程t3333 在lockAgain方法中释放了锁。
线程t3333 在run方法中释放了锁。

六、ReentrentLock和synchronized的比较

相同点：

• 都是加锁方式同步
• 都是重入锁。
• 都是通过阻塞的方式实现同步。

不同点

• 原始构成：synchronized是java语言的关键字，是原生语法层面的互斥，由JVM实现，而ReentrentLock是JDK1.5之后提供的API层面的互斥锁。
• 实现：synchronized是通过JVM实现加锁解锁，而ReentrentLock是API层面的加锁解锁，需要手动解锁。
• 代码编写：synchronized不需要手动释放锁，修饰方法或者代码块，而ReentrentLock必须手动释放锁，如果没有释放锁可能造成死锁现象。需要lock()和unlock()方法配合try/finally语句块完成。
• 灵活性：synchronized只能用于修饰方法或者代码块，灵活性低，而ReentrentLock是方法调用可以跨方法，灵活性高。
• 是否等待可中断：synchronized不可中断，除非抛出异常，而ReentrentLock是可以中断的，如果持有锁的线程长期不释放锁，正在等待的线程可以选择放弃等待，通过设置超时时间方法。
• 是否公平锁：synchronized是不公平锁，而ReentrentLock是可公平锁也可不公平锁。
• 实现原理：synchronized是通过编译，会在同步代码块前后分别生成monitorenter和monitorexit两个指令实现同步，在执行monitorenter的指令时会尝试获取锁，获取锁成功会通过计数器+1，执行完毕之后会执行monitorexit执行计数器-1，当计数器为0时释放锁，如果获取锁失败就会进入阻塞状态，而ReentrentLock是通过CAS + CLH队列实现，通过CAS原子性操作实现对锁状态state的修改，通过CLH队列实现对未获取到锁的线程进行排队工作。