多线程|【java】如何自己写一把多线程锁中重写lock,trylock,unlok方法开发语言|java

4.拿到unsafe

import sun.misc.Unsafe; import java.lang.reflect.Constructor; import java.lang.reflect.Field; import java.lang.reflect.InvocationTargetException; import java.util.concurrent.TimeUnit; import java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer; import java.util.concurrent.locks.Condition; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; /** * @author sz * @DATE 2022/3/1620:30 */ public class MyReentrantLock implements Lock {//记录锁状态0 ->锁可用1-> 锁被占>1->锁重入 private int status = 0; private long offset = unsafe.objectFieldOffset(MyLock.class.getDeclaredField("status")); private static Unsafe unsafe; static { try { unsafe = getUnsafe(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }public MyReentrantLock() throws NoSuchFieldException { }public static Unsafe getUnsafe() throws Exception { //利用反射 Field theUnsafe = Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe"); theUnsafe.setAccessible(true); // 设置为可见 Unsafe unsafe = (Unsafe) theUnsafe.get(null); // 获取Unsafe对象 return unsafe; }@Override public void lock() { new ReentrantLock().lock(); }@Override public void unlock() {}@Override public boolean tryLock() { return false; }@Override public boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException { return false; }@Override public void lockInterruptibly() throws InterruptedException {}@Override public Condition newCondition() { return null; } }

接下来就能为所欲为了哈哈
5.搞定 trylock 方法

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整个流程如上代码怎么写呢
【多线程|【java】如何自己写一把多线程锁中重写lock,trylock,unlok方法】首先 if判断尝试修改 status的值

if (unsafe.compareAndSwapInt(this,offset,0,1))

offset ==> status 在内存中的偏移量
如果status的值是0,就改成1 并且返回 true 否则返回false
返回true 记录下当前锁是那个线程持有的以后解锁要用谁家的锁谁来开

//将当前锁的主人设置为当前线程 master_thred = Thread.currentThread(); return true;

如果尝试修改status的值失败判断是不是锁重入如果是锁重入将status的值 +1 并且返回true

//判断是否锁重入 if (Thread.currentThread()==master_thred){ //如果是锁重入状态值 +1 unsafe.getAndAddInt(this,offset,1); //锁重入成功 return true;

如果上面条件都不满足直接返回 false
于是tryLock 方法重写后就是这个样子

@Override public boolean tryLock() {//如果 status的值是 0没有人用锁改成1 if (unsafe.compareAndSwapInt(this,offset,0,1)){ //将当前锁的主人设置为当前线程 master_thred = Thread.currentThread(); return true; }else { //判断是否锁重入 if (Thread.currentThread()==master_thred){ //如果是锁重入状态值 +1 unsafe.getAndAddInt(this,offset,1); //锁重入成功 return true; } }return false; }

我们来测试一下一个线程尝试加锁三次试试锁重入

第一次调用trylock方法 status的值正好是0 修改成功并且记录当前线程为锁的持有者第二次循环尝试修改值失败进入判断语句
当前线程正好是锁的持有者于是把 status的值 +1 第三次循环依然如此
至此 trylock方法搞定
6.搞定lock方法 lock方法和trylock方法的区别在于 trylock方法是尝试一下获取到锁了就返回true 没有就返回false 不会阻塞在这等
而lock 方法获取到锁了就立即返回没有获取到锁就一直等待等待别唤醒后继续抢锁没有抢到继续等待

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首先创建一个等待队列没抢到锁的线程进入等待队列等待

//获取锁失败的线程的等待队列 LinkedBlockingQueue waitQueue = new LinkedBlockingQueue<>();

@Override public void lock() {//如果没有获取到锁 if (!tryLock()){ //将当前线程加入等待队列 waitQueue.add(Thread.currentThread()); //循环不停抢锁 while (true){ //不停尝试抢锁 if (tryLock()){ //抢到了从队列中剔除 //poll() 检索并删除此队列的头部，如果此队列为空，则返回 null 。 waitQueue.poll(); //跳出循环 break; }else { //没有抢到阻塞等待等待被唤醒 unsafe.park(false,0); } } } }

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7.搞定unlock方法首先我们要搞清楚这个两个问题

谁去解锁?
解锁将产生什么变化呢?

谁去解锁当然是锁的主人也就是 master_thred 记录的线程
解锁将产生什么变化锁说到底就是判断一个标记位它的不同状态代表着锁的不同状态也就是改变 status的值然后看下等待队列中是否有其他等待的线程唤醒它们

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搞清楚这两点后开始写代码

@Override public void unlock() { //首先判断锁的持有者是不是当前线程 if (Thread.currentThread() != master_thred) { //前朝的剑怎么斩本朝的官 throw new RuntimeException("释放锁失败,当前线程:" + Thread.currentThread() + "未持有锁"); } //能过前面的if判断说明当前锁是被人占用的且是当前线程占有的 //修改status的值 if (unsafe.getAndAddInt(this, offset, -1) > 0) {if (unsafe.getInt(this, offset) == 0) { //如果当前status==0也就是没有线程持有锁了 master_thred = null; //再从等待队列中拿出等待线程 if (waitQueue.size()!=0) { //注意这个 peek 方法不会把线程从队列中删除因为即时唤醒也有可能拿不到锁 //真正从队列中删除要等到抢到锁了调用 poll 方法 Thread peek = waitQueue.peek(); //唤醒线程 if (peek != null) { unsafe.unpark(peek); } } }} else { //重置锁 unsafe.putInt(this, offset, 0); //锁已经被释放了抛出异常 throw new RuntimeException("释放锁失败,锁已经被释放"); } }

到此重写了 lock接口的 trylock方法 lock方法与unlock 方法是不是就没问题呢?
留着大家测试欢迎评论区留言