这篇博文的特点是绘制了一套复杂场景每个关键帧的状态图，形象清晰， 便于验证理解。

以下转载自：http://www.cnblogs.com/leesf456/p/5383609.html

一、前言

　　在分析了AbstractQueuedSynchronier源码后，接着分析ReentrantLock源码，其实在AbstractQueuedSynchronizer的分析中，已经提到过ReentrantLock，ReentrantLock表示下面具体分析ReentrantLock源码。

二、ReentrantLock数据结构

　　ReentrantLock的底层是借助AbstractQueuedSynchronizer实现，所以其数据结构依附于AbstractQueuedSynchronizer的数据结构，关于AQS的数据结构，在前一篇已经介绍过，不再累赘。

三、ReentrantLock源码分析

　　3.1 类的继承关系　

public class ReentrantLock implements Lock, java.io.Serializable

　　说明：ReentrantLock实现了Lock接口，Lock接口中定义了lock与unlock相关操作，并且还存在newCondition方法，表示生成一个条件。

　　3.2 类的内部类

　　ReentrantLock总共有三个内部类，并且三个内部类是紧密相关的，下面先看三个类的关系。

　　说明：ReentrantLock类内部总共存在Sync、NonfairSync、FairSync三个类，NonfairSync与FairSync类继承自Sync类，Sync类继承自AbstractQueuedSynchronizer抽象类。下面逐个进行分析。

　　1. Sync类

　　Sync类的源码如下　　

 
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　　说明：Sync类存在如下方法和作用如下。

　　2. NonfairSync类

　　NonfairSync类继承了Sync类，表示采用非公平策略获取锁，其实现了Sync类中抽象的lock方法，源码如下。

 
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　　说明：从lock方法的源码可知，每一次都尝试获取锁，而并不会按照公平等待的原则进行等待，让等待时间最久的线程获得锁。

　　3. FairSyn类

　　FairSync类也继承了Sync类，表示采用公平策略获取锁，其实现了Sync类中的抽象lock方法，源码如下。　

 
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　　说明：跟踪lock方法的源码可知，当资源空闲时，它总是会先判断sync队列（AbstractQueuedSynchronizer中的数据结构）是否有等待时间更长的线程，如果存在，则将该线程加入到等待队列的尾部，实现了公平获取原则。其中，FairSync类的lock的方法调用如下，只给出了主要的方法。

　　说明：可以看出只要资源被其他线程占用，该线程就会添加到sync queue中的尾部，而不会先尝试获取资源。这也是和Nonfair最大的区别，Nonfair每一次都会尝试去获取资源，如果此时该资源恰好被释放，则会被当前线程获取，这就造成了不公平的现象，当获取不成功，再加入队列尾部。

　　3.3 类的属性

public class ReentrantLock implements Lock, java.io.Serializable {
    // 序列号
    private static final long serialVersionUID = 7373984872572414699L;    
    // 同步队列
    private final Sync sync;
}

　　说明：ReentrantLock类的sync非常重要，对ReentrantLock类的操作大部分都直接转化为对Sync和AbstractQueuedSynchronizer类的操作。

　　3.4 类的构造函数

　　1. ReentrantLock()型构造函数　　

 
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　　说明：可以看到默认是采用的非公平策略获取锁。

　　2. ReentrantLock(boolean)型构造函数

 
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　　说明：可以传递参数确定采用公平策略或者是非公平策略，参数为true表示公平策略，否则，采用非公平策略。

　　3.5 核心函数分析

　　通过分析ReentrantLock的源码，可知对其操作都转化为对Sync对象的操作，由于Sync继承了AQS，所以基本上都可以转化为对AQS的操作。如将ReentrantLock的lock函数转化为对Sync的lock函数的调用，而具体会根据采用的策略（如公平策略或者非公平策略）的不同而调用到Sync的不同子类。

　　所以可知，在ReentrantLock的背后，是AQS对其服务提供了支持，由于之前我们分析AQS的核心源码，遂不再累赘。下面还是通过例子来更进一步分析源码。

四、示例分析

　　4.1 公平锁　

package com.hust.grid.leesf.abstractqueuedsynchronizer;

import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

class MyThread extends Thread {
    private Lock lock;
    public MyThread(String name, Lock lock) {
        super(name);
        this.lock = lock;
    }
    
    public void run () {
        lock.lock();
        try {
            System.out.println(Thread.currentThread() + " running");
            try {
                Thread.sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}

public class AbstractQueuedSynchonizerDemo {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Lock lock = new ReentrantLock(true);
        
        MyThread t1 = new MyThread("t1", lock);        
        MyThread t2 = new MyThread("t2", lock);
        MyThread t3 = new MyThread("t3", lock);
        t1.start();
        t2.start();    
        t3.start();
    }
}

　　运行结果（某一次）：　

Thread[t1,5,main] running
Thread[t2,5,main] running
Thread[t3,5,main] running

　　说明：该示例使用的是公平策略，由结果可知，可能会存在如下一种时序。

　　说明：首先，t1线程的lock操作 -> t2线程的lock操作 -> t3线程的lock操作 -> t1线程的unlock操作 -> t2线程的unlock操作 -> t3线程的unlock操作。根据这个时序图来进一步分析源码的工作流程。

　　① t1线程执行lock.lock，下图给出了方法调用中的主要方法。

　　说明：由调用流程可知，t1线程成功获取了资源，可以继续执行。

　　② t2线程执行lock.lock，下图给出了方法调用中的主要方法。

　　说明：由上图可知，最后的结果是t2线程会被禁止，因为调用了LockSupport.park。

　　③ t3线程执行lock.lock，下图给出了方法调用中的主要方法。

　　说明：由上图可知，最后的结果是t3线程会被禁止，因为调用了LockSupport.park。

　　④ t1线程调用了lock.unlock，下图给出了方法调用中的主要方法。

　　说明：如上图所示，最后，head的状态会变为0，t2线程会被unpark，即t2线程可以继续运行。此时t3线程还是被禁止。

　　⑤ t2获得cpu资源，继续运行，由于t2之前被park了，现在需要恢复之前的状态，下图给出了方法调用中的主要方法。

　　说明：在setHead函数中会将head设置为之前head的下一个结点，并且将pre域与thread域都设置为null，在acquireQueued返回之前，sync queue就只有两个结点了。

　　⑥ t2执行lock.unlock，下图给出了方法调用中的主要方法。

　　说明：由上图可知，最终unpark t3线程，让t3线程可以继续运行。

　　⑦ t3线程获取cpu资源，恢复之前的状态，继续运行。

　　说明：最终达到的状态是sync queue中只剩下了一个结点，并且该节点除了状态为0外，其余均为null。

　　⑧ t3执行lock.unlock，下图给出了方法调用中的主要方法。

　　说明：最后的状态和之前的状态是一样的，队列中有一个空节点，头结点为尾节点均指向它。

　　使用公平策略和Condition的情况可以参考上一篇关于AQS的源码示例分析部分，不再累赘。

五、总结

　　再掌握了AQS后，再来分析ReentrantLock的源码，就会非常简单，因为ReentrantLock的绝大部分操作都是基于AQS类的。所以，进行分析时要找准方向，就会事半功倍。谢谢各位园友观看~