在瞭解了 "AQS獨占鎖模式" 以後，接下來再來看看共用鎖的實現原理。 原文地址：http://www.jianshu.com/p/1161d33fc1d0 搞清楚AQS獨占鎖的實現原理之後，再看共用鎖的實現原理就會輕鬆很多。兩種鎖模式之間很多通用的地方本文只會簡單說明一下，就不在贅述了，具體細節可 ...
在瞭解了AQS獨占鎖模式以後，接下來再來看看共用鎖的實現原理。
原文地址：http://www.jianshu.com/p/1161d33fc1d0
搞清楚AQS獨占鎖的實現原理之後，再看共用鎖的實現原理就會輕鬆很多。兩種鎖模式之間很多通用的地方本文只會簡單說明一下，就不在贅述了，具體細節可以參考我的上篇文章深入淺出AQS之獨占鎖模式
一、執行過程概述
獲取鎖的過程：
- 當線程調用acquireShared()申請獲取鎖資源時，如果成功，則進入臨界區。
- 當獲取鎖失敗時，則創建一個共用類型的節點併進入一個FIFO等待隊列，然後被掛起等待喚醒。
- 當隊列中的等待線程被喚醒以後就重新嘗試獲取鎖資源，如果成功則喚醒後面還在等待的共用節點並把該喚醒事件傳遞下去，即會依次喚醒在該節點後面的所有共用節點，然後進入臨界區，否則繼續掛起等待。
釋放鎖過程：
- 當線程調用releaseShared()進行鎖資源釋放時，如果釋放成功，則喚醒隊列中等待的節點，如果有的話。
二、源碼深入分析
基於上面所說的共用鎖執行流程，我們接下來看下源碼實現邏輯：
首先來看下獲取鎖的方法acquireShared()，如下
public final void acquireShared(int arg) {
//嘗試獲取共用鎖，返回值小於0表示獲取失敗
if (tryAcquireShared(arg) < 0)
//執行獲取鎖失敗以後的方法
doAcquireShared(arg);
}這裡tryAcquireShared()方法是留給用戶去實現具體的獲取鎖邏輯的。關於該方法的實現有兩點需要特別說明：
一、該方法必須自己檢查當前上下文是否支持獲取共用鎖，如果支持再進行獲取。
二、該方法返回值是個重點。其一、由上面的源碼片段可以看出返回值小於0表示獲取鎖失敗，需要進入等待隊列。其二、如果返回值等於0表示當前線程獲取共用鎖成功，但它後續的線程是無法繼續獲取的，也就是不需要把它後面等待的節點喚醒。最後、如果返回值大於0，表示當前線程獲取共用鎖成功且它後續等待的節點也有可能繼續獲取共用鎖成功，也就是說此時需要把後續節點喚醒讓它們去嘗試獲取共用鎖。
有了上面的約定，我們再來看下doAcquireShared方法的實現：
//參數不多說，就是傳給acquireShared()的參數
private void doAcquireShared(int arg) {
//添加等待節點的方法跟獨占鎖一樣，唯一區別就是節點類型變為了共用型，不再贅述
final Node node = addWaiter(Node.SHARED);
boolean failed = true;
try {
boolean interrupted = false;
for (;;) {
final Node p = node.predecessor();
//表示前面的節點已經獲取到鎖，自己會嘗試獲取鎖
if (p == head) {
int r = tryAcquireShared(arg);
//註意上面說的， 等於0表示不用喚醒後繼節點，大於0需要
if (r >= 0) {
//這裡是重點，獲取到鎖以後的喚醒操作，後面詳細說
setHeadAndPropagate(node, r);
p.next = null;
//如果是因為中斷醒來則設置中斷標記位
if (interrupted)
selfInterrupt();
failed = false;
return;
}
}
//掛起邏輯跟獨占鎖一樣，不再贅述
if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&
parkAndCheckInterrupt())
interrupted = true;
}
} finally {
//獲取失敗的取消邏輯跟獨占鎖一樣，不再贅述
if (failed)
cancelAcquire(node);
}
}獨占鎖模式獲取成功以後設置頭結點然後返回中斷狀態，結束流程。而共用鎖模式獲取成功以後，調用了setHeadAndPropagate方法，從方法名就可以看出除了設置新的頭結點以外還有一個傳遞動作，一起看下代碼：
//兩個入參，一個是當前成功獲取共用鎖的節點，一個就是tryAcquireShared方法的返回值，註意上面說的，它可能大於0也可能等於0
private void setHeadAndPropagate(Node node, int propagate) {
Node h = head; //記錄當前頭節點
//設置新的頭節點，即把當前獲取到鎖的節點設置為頭節點
//註：這裡是獲取到鎖之後的操作，不需要併發控制
setHead(node);
//這裡意思有兩種情況是需要執行喚醒操作
//1.propagate > 0 表示調用方指明瞭後繼節點需要被喚醒
//2.頭節點後面的節點需要被喚醒（waitStatus<0），不論是老的頭結點還是新的頭結點
if (propagate > 0 || h == null || h.waitStatus < 0 ||
(h = head) == null || h.waitStatus < 0) {
Node s = node.next;
//如果當前節點的後繼節點是共用類型獲取沒有後繼節點，則進行喚醒
//這裡可以理解為除非明確指明不需要喚醒（後繼等待節點是獨占類型），否則都要喚醒
if (s == null || s.isShared())
//後面詳細說
doReleaseShared();
}
}
private void setHead(Node node) {
head = node;
node.thread = null;
node.prev = null;
}最終的喚醒操作也很複雜，專門拿出來分析一下：
註：這個喚醒操作在releaseShare()方法里也會調用。
private void doReleaseShared() {
for (;;) {
//喚醒操作由頭結點開始，註意這裡的頭節點已經是上面新設置的頭結點了
//其實就是喚醒上面新獲取到共用鎖的節點的後繼節點
Node h = head;
if (h != null && h != tail) {
int ws = h.waitStatus;
//表示後繼節點需要被喚醒
if (ws == Node.SIGNAL) {
//這裡需要控制併發，因為入口有setHeadAndPropagate跟release兩個，避免兩次unpark
if (!compareAndSetWaitStatus(h, Node.SIGNAL, 0))
continue;
//執行喚醒操作
unparkSuccessor(h);
}
//如果後繼節點暫時不需要喚醒，則把當前節點狀態設置為PROPAGATE確保以後可以傳遞下去
else if (ws == 0 &&
!compareAndSetWaitStatus(h, 0, Node.PROPAGATE))
continue;
}
//如果頭結點沒有發生變化，表示設置完成，退出迴圈
//如果頭結點發生變化，比如說其他線程獲取到了鎖，為了使自己的喚醒動作可以傳遞，必須進行重試
if (h == head)
break;
}
}接下來看下釋放共用鎖的過程：
public final boolean releaseShared(int arg) {
//嘗試釋放共用鎖
if (tryReleaseShared(arg)) {
//喚醒過程，詳情見上面分析
doReleaseShared();
return true;
}
return false;
}註：上面的setHeadAndPropagate()方法表示等待隊列中的線程成功獲取到共用鎖，這時候它需要喚醒它後面的共用節點（如果有），但是當通過releaseShared（）方法去釋放一個共用鎖的時候，接下來等待獨占鎖跟共用鎖的線程都可以被喚醒進行嘗試獲取。
三、總結
跟獨占鎖相比，共用鎖的主要特征在於當一個在等待隊列中的共用節點成功獲取到鎖以後（它獲取到的是共用鎖），既然是共用，那它必須要依次喚醒後面所有可以跟它一起共用當前鎖資源的節點，毫無疑問，這些節點必須也是在等待共用鎖（這是大前提，如果等待的是獨占鎖，那前面已經有一個共用節點獲取鎖了，它肯定是獲取不到的）。當共用鎖被釋放的時候，可以用讀寫鎖為例進行思考，當一個讀鎖被釋放，此時不論是讀鎖還是寫鎖都是可以競爭資源的。
