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面试多线程同步,你必须要思考的问题

发布时间:2019-07-31 16:43:08 所属栏目:评测 来源:佚名
导读:副标题#e# ReentrantLock的实现网上有很多文章了,本篇文章会简单介绍下其java层实现,重点放在分析竞争锁失败后如何阻塞线程。 因篇幅有限,synchronized的内容将会放到下篇文章。 Java Lock的实现 ReentrantLock是jdk中常用的锁实现,其实现逻辑主语基于A

park方法用POSIX的pthread_cond_timedwait方法阻塞线程,调用pthread_cond_timedwait前需要先获得锁,因此park主要流程为:

  1. 调用pthread_mutex_trylock尝试获得锁,如果获取锁失败则直接返回
  2. 调用pthread_cond_timedwait进行等待
  3. 调用pthread_mutex_unlock释放锁

另外,在阻塞当前线程前,会调用OSThreadWaitState的构造方法将线程状态设置为CONDVAR_WAIT,在Jvm中Thread状态枚举如下

  1.  enum ThreadState { 
  2.  ALLOCATED, // Memory has been allocated but not initialized 
  3.  INITIALIZED, // The thread has been initialized but yet started 
  4.  RUNNABLE, // Has been started and is runnable, but not necessarily running 
  5.  MONITOR_WAIT, // Waiting on a contended monitor lock 
  6.  CONDVAR_WAIT, // Waiting on a condition variable 
  7.  OBJECT_WAIT, // Waiting on an Object.wait() call 
  8.  BREAKPOINTED, // Suspended at breakpoint 
  9.  SLEEPING, // Thread.sleep() 
  10.  ZOMBIE // All done, but not reclaimed yet 
  11. }; 

Linux的timedwait

由上文我们可以知道LockSupport.park方法最终是由POSIX的 pthread_cond_timedwait的方法实现的。 我们现在就进一步看看pthread_mutex_trylock,pthread_cond_timedwait,pthread_mutex_unlock这几个方法是如何实现的。

Linux系统中相关代码在glibc库中。

pthread_mutex_trylock

先看trylock的实现, 代码在glibc的pthread_mutex_trylock.c文件中,该方法代码很多,我们只看主要代码

  1. //pthread_mutex_t是posix中的互斥锁结构体 
  2. int 
  3. __pthread_mutex_trylock (mutex) 
  4.  pthread_mutex_t *mutex; 
  5.  int oldval; 
  6.  pid_t id = THREAD_GETMEM (THREAD_SELF, tid); 
  7. switch (__builtin_expect (PTHREAD_MUTEX_TYPE (mutex), 
  8.  PTHREAD_MUTEX_TIMED_NP)) 
  9.  { 
  10.  case PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK_NP: 
  11.  case PTHREAD_MUTEX_TIMED_NP: 
  12.  case PTHREAD_MUTEX_ADAPTIVE_NP: 
  13.  /* Normal mutex. */ 
  14.  if (lll_trylock (mutex->__data.__lock) != 0) 
  15.  break; 
  16.  /* Record the ownership. */ 
  17.  mutex->__data.__owner = id; 
  18.  ++mutex->__data.__nusers; 
  19.  return 0; 
  20.  } 
  21. }  
  22.  //以下代码在lowlevellock.h中  
  23.  #define __lll_trylock(futex)  
  24.  (atomic_compare_and_exchange_val_acq (futex, 1, 0) != 0) 
  25.  #define lll_trylock(futex) __lll_trylock (&(futex)) 

mutex默认用的是PTHREAD_MUTEX_NORMAL类型(与PTHREAD_MUTEX_TIMED_NP相同); 因此会先调用lll_trylock方法,lll_trylock实际上是一个cas操作,如果mutex->data.lock==0则将其修改为1并返回0,否则返回1。

如果成功,则更改mutex中的owner为当前线程。

pthread_mutex_unlock

(编辑:常州站长网)

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