iOS 公平锁 reentrantlock公平锁原理

1.ReentrantLock的简单介绍：

ReentrantLock是Java并发包中提供的一个可重入的互斥锁。ReentrantLock和Synchronized在基本用法，行为语义上都是类似的。同样都具有可重入性。但是ReentrantLock可以实现公平锁。

2.ReentrantLock具有可重入性，公平锁，非公平锁。

可重入性：所谓可重入性，就是可以支持一个线程重复获取锁。

公平锁：是指获取锁的策略相对公平，当多个线程获取同一把锁时，必须按照申请锁的时间排好序依次获取锁，不能插队。

非公平锁：当锁释放时，所有等待线程都有机会获取锁。

synchronized是非公平锁，ReentrantLock默认也是可以非公平锁，但是可以通过带boolean参数的构造函数来指定使用公平锁。

而且非公平锁性能一般比公平锁要高。

3.内部分析：

ReentrantLock是基于AQS的，AQS是Java并发包中众多同步组件的构建基础，他通过一个int类型的状态变量state和一个FIFO的队列来获取共享资源，线程排队等等。AQS是一个底层框架，采用模板方法模式，它定义了通用的较复杂的逻辑骨架，比如线程的排队，阻塞，唤醒等。将这些复杂但实质通用的部分抽取出来，这些都是需要构建同步组件的使用者无需关心的，使用者只需重写一些简单的指定的方法就可以了。

1.ReentrantLock的处理逻辑：

其内部定义了三个重要的静态内部类：Sync，NonFairSync，FairSync。Sync作为ReentrantLock中公用的同步组件，继承了AQS，NonFairSync和FairSync继承了Sync，调用Sync的公用逻辑，然后再在各自内部完成自己的特定逻辑。（公平或非公平）

2.两者的lock()方法实现原理：

NonFairSync(不公平锁)

1.先获取state的值，如果值为0，说明此时没有线程获取到资源，那么CAS操作将值设为1，设置成功就代表获取到排他锁了。

2.如果state值大于0，则说明已经有线程抢占资源了。此时再去判断是否是自己抢占的，如果是，state累加，返回true，重入成功，state的值就是线程重入次数。

3.其他情况，获取锁失败。

FairSync(公平锁)

公平锁和非公平锁的逻辑大致是一样，不同的是有了!hasQueuedPredecessors()（判断是否有线程排在自己之前）这个判断逻辑，即便state=0，也不能贸然直接去获取，要看看是否还有线程在排队。若没有，才可以尝试去获取，做后面的处理，反之，返回false，获取失败。

3.ReentrantLock的tryRelease()方法实现原理：

若state=0，说明此时线程已经释放完了，返回true，上层AQS会意识到资源空出来了。若不为0，则说明，线程还在占有资源，只是释放了这一次重入的资源而已。返回false。

总结：

ReentrantLock是一种可重入的，可实现公平性的互斥锁。它的设计基于AQS框架，可重入和公平性的实现逻辑都不难理解，每重入一次，state就加1，当然释放也要一层一层释放。至于公平性，就是尝试去获取锁的时候，去看看同步队列里面是否有比自己申请早的线程在等待，如果有，就继续等待，如果没有，才去抢占锁。