Java中 AQS 怎么在 ReentrantLock 中通过 tryAcquire 自定义独占锁逻辑

风磊君_4127

风磊君_4127

2026-07-26

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aqs是java并发包中实现锁的核心框架,reentrantlock基于它通过重写tryacquire定义获取逻辑;非公平锁优先插队抢锁,公平锁则需检查队列无前驱才尝试获取;state与owner共同支持可重入语义。

java中 aqs 怎么在 reentrantlock 中通过 tryacquire 自定义独占锁逻辑

AQS(AbstractQueuedSynchronizer)是 Java 并发包中实现锁和同步器的核心框架,ReentrantLock 正是基于 AQS 构建的典型独占锁。它不直接使用 AQS 的 acquire 方法,而是通过重写 tryAcquire 来定义“是否能获取锁”这一关键逻辑,从而实现可重入、公平/非公平等行为。

tryAcquire 是 AQS 独占模式的入口钩子

AQS 的 acquire 流程(如 lock() 调用)会先尝试调用子类实现的 tryAcquire;成功则直接获得锁,失败才进入排队等待。ReentrantLock 把这个判断完全委托给内部的 Sync 子类(FairSync / NonfairSync),由它们各自实现 tryAcquire。

  • tryAcquire 返回 true:表示当前线程成功获取同步状态(state 值更新成功),AQS 不再挂起线程
  • 返回 false:AQS 将线程包装为 Node 加入同步队列,并可能阻塞
  • 该方法必须是**非阻塞、快速失败**的——只做状态检查与 CAS 更新,不涉及等待逻辑

非公平锁的 tryAcquire 实现(NonfairSync)

非公平模式下,每次 lock() 都会先尝试插队(即不管队列是否有等待者,直接抢锁):

  • 先用 CAS 尝试将 state 从 0 改为 1;成功则设置 owner 为当前线程,返回 true
  • 若 state ≠ 0,检查是否是当前线程重入:如果是,state += 1,返回 true
  • 其他情况(别人持有锁且不是重入)→ 返回 false,走 acquire 流程排队

这段逻辑本质就是:允许“闯入”,只要没被占用就抢到,否则看是不是自己之前锁的。

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公平锁的 tryAcquire 实现(FairSync)

公平模式多了队列前置检查:即使锁空闲,也要确认「前面没人排队」才允许获取:

  • 首先判断同步队列是否为空(hasQueuedPredecessors()),有前驱节点就直接返回 false
  • 再执行和非公平相同的 state 判断与重入处理

这个 hasQueuedPredecessors() 是 AQS 提供的工具方法,通过检查 head.next 是否为当前线程来判定是否“队首”,确保 FIFO。

state 和 owner 共同支撑可重入语义

ReentrantLock 没用 AQS 默认的 exclusiveOwnerThread 字段存 owner,而是在 Sync 中维护一个final Thread 类型的变量(比如 exclusiveOwnerThread),配合 volatile int state 记录重入次数:

  • 首次获取:state = 1,exclusiveOwnerThread = current
  • 重入:state++,owner 不变
  • 释放:state--,直到为 0 才真正释放并清空 owner

所以 tryAcquire 里对重入的判断,核心就是 exclusiveOwnerThread == currentThread && state > 0,然后安全地自增 state。

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