如何通过 AQS 的独占模式源码剖析 ReentrantLock 实现非公平竞争的抢占逻辑
本篇文章给大家分享《如何通过 AQS 的独占模式源码剖析 ReentrantLock 实现非公平竞争的抢占逻辑》,覆盖了文章的常见基础知识,其实一个语言的全部知识点一篇文章是不可能说完的,但希望通过这些问题,让读者对自己的掌握程度有一定的认识(B 数),从而弥补自己的不足,更好的掌握它。
非公平锁的lock()方法先通过CAS直接抢占锁,成功则立即持有,失败才入队;其核心是跳过队列检查、允许插队,吞吐量更高但可能引发饥饿。

非公平锁的 lock() 方法直接 CAS 抢占
ReentrantLock 默认构造时创建的是 NonfairSync 实例,它的 lock() 方法第一行就体现“非公平”本质:不查队列、不等顺序,直接 compareAndSetState(0, 1) 尝试把锁状态从空闲改为已占用。
这个操作成功,就立刻调用 setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread()),把当前线程设为持有者,整个加锁过程结束——连 AQS 的排队逻辑都绕过了。
常见错误现象是误以为“调用了 lock() 就一定进队列”,其实只要没有竞争,非公平锁根本不会触发 acquire(1) 流程;只有 CAS 失败时才走标准排队路径。
- 场景:低并发或锁刚释放后立即有新线程来抢,大概率命中 CAS 成功
- 参数差异:
state初始为 0,CAS 目标值固定为 1,不依赖队列长度或前驱节点状态 - 性能影响:避免了入队、唤醒、上下文切换开销,吞吐量比公平锁高 10%–30%,实测在 Contended Lock 场景下尤为明显
nonfairTryAcquire() 允许插队重试
当线程在 acquire(1) 中调用 tryAcquire() 时,NonfairSync 委托给 nonfairTryAcquire(int)。它和公平锁的 tryAcquire() 最大区别在于:即使 AQS 队列里已有等待线程,只要 state == 0,它仍会再次尝试 CAS 抢占。
也就是说,一个刚到达的线程,可能在队列里排第三,却因为此时锁恰好被释放(state 回到 0),直接抢走——把原本该轮到的队首线程“插队”了。
- 容易踩的坑:以为“进了
acquire()就老老实实排队”,其实nonfairTryAcquire()在每次循环中都会无条件重试抢占 - 关键判断只有两个:
if (c == 0)和else if (current == getExclusiveOwnerThread()),前者不检查hasQueuedPredecessors() - 兼容性注意:JDK 8–21 所有版本行为一致,但某些定制 JVM(如 Zing)可能对 CAS 失败后退避策略做微调
公平锁的 hasQueuedPredecessors() 是分水岭
对比来看,FairSync.tryAcquire() 开头就调用 hasQueuedPredecessors(),这个方法返回 true 当且仅当:队列非空 **且** 队首后继节点不是当前线程(即存在更早排队者)。
一旦返回 true,哪怕 state == 0,它也直接返回 false,强制当前线程进队——这就是“公平”的代码落点。
而 NonfairSync 完全跳过这步检查,所以它的抢占逻辑既发生在 lock() 入口,也藏在每次 acquireQueued 循环的 tryAcquire() 调用里。
- 调试技巧:在
nonfairTryAcquire中加断点,观察getState()和hasQueuedPredecessors()返回值,能直观看到插队时机 - 不要混淆:队列是否为空(
head == tail)≠ 是否有前驱,hasQueuedPredecessors()看的是head.next != null && head.next.thread != current
为什么默认非公平?关键在 acquireQueued 的自旋设计
acquireQueued() 是 AQS 独占模式的核心循环体,它在 park 前会反复调用 tryAcquire()。对非公平锁来说,这就意味着:一个已在队列中的线程,在被 unpark 唤醒后,第一件事不是谦让,而是再抢一次。
这种“唤醒即抢占”的设计,配合入口处的初始 CAS,构成了两层非公平保障:未入队时抢,入队后唤醒还抢。
真正容易被忽略的复杂点是:这种逻辑在高竞争下会导致部分线程长期得不到调度(饥饿风险),但 JDK 工程师权衡后认为,实际业务中线程调度器本身就有时间片机制兜底,且吞吐收益远大于理论饥饿概率。
今天关于《如何通过 AQS 的独占模式源码剖析 ReentrantLock 实现非公平竞争的抢占逻辑》的内容介绍就到此结束,如果有什么疑问或者建议,可以在golang学习网公众号下多多回复交流;文中若有不正之处,也希望回复留言以告知!
如何通过css transition-property指定过渡属性
- 上一篇
- 如何通过css transition-property指定过渡属性
- 下一篇
- phpEnv安装CubeJS教程 phpEnv分析型后端配置
-
- 文章 · java教程 | 15分钟前 |
- Java ArrayList 第一个元素总是 null 的原因与修复方法
- 441浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 18分钟前 |
- 如何通过 Socket 的 TCP_NODELAY 参数优化实时性要求极高的指令交互系统的网络响应时延
- 410浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 22分钟前 |
- 在Java里包装类型为何存在_Java基本类型封装说明
- 442浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 23分钟前 |
- 如何通过分析 Class.forName 产生的锁竞争解决应用启动时的性能缓慢问题
- 474浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 26分钟前 |
- 如何确保数据库连接Connection在执行完毕后能自动断开
- 143浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 39分钟前 |
- 如何在 Java 中通过 中介者模式 降低多个交互对象间的网状耦合度为星型结构
- 206浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 56分钟前 |
- 在Java中如何搭建命令行开发环境_纯命令行Java环境配置方法
- 152浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 1小时前 |
- 如何在Java中避免过度使用多线程_线程上下文切换开销与任务调度导致的反而变慢问题
- 464浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 1小时前 |
- 如何在 IntelliJ 中禁用 Maven 编译时的测试执行
- 189浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 1小时前 |
- 如何在 Java 中利用接口 interface 实现类之间的多重继承并理解其与抽象类的本质区别
- 280浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 1小时前 |
- 怎么利用 Double.isFinite() 校验物理计算变量是否超出了浮点数能表示的有效范围
- 491浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 1小时前 |
- 在Java中多态如何提升代码扩展性_Java可维护性解析
- 180浏览 收藏
-
- 前端进阶之JavaScript设计模式
- 设计模式是开发人员在软件开发过程中面临一般问题时的解决方案,代表了最佳的实践。本课程的主打内容包括JS常见设计模式以及具体应用场景,打造一站式知识长龙服务,适合有JS基础的同学学习。
- 543次学习
-
- GO语言核心编程课程
- 本课程采用真实案例,全面具体可落地,从理论到实践,一步一步将GO核心编程技术、编程思想、底层实现融会贯通,使学习者贴近时代脉搏,做IT互联网时代的弄潮儿。
- 516次学习
-
- 简单聊聊mysql8与网络通信
- 如有问题加微信:Le-studyg;在课程中,我们将首先介绍MySQL8的新特性,包括性能优化、安全增强、新数据类型等,帮助学生快速熟悉MySQL8的最新功能。接着,我们将深入解析MySQL的网络通信机制,包括协议、连接管理、数据传输等,让
- 500次学习
-
- JavaScript正则表达式基础与实战
- 在任何一门编程语言中,正则表达式,都是一项重要的知识,它提供了高效的字符串匹配与捕获机制,可以极大的简化程序设计。
- 487次学习
-
- 从零制作响应式网站—Grid布局
- 本系列教程将展示从零制作一个假想的网络科技公司官网,分为导航,轮播,关于我们,成功案例,服务流程,团队介绍,数据部分,公司动态,底部信息等内容区块。网站整体采用CSSGrid布局,支持响应式,有流畅过渡和展现动画。
- 485次学习
-
- ChatExcel酷表
- ChatExcel酷表是由北京大学团队打造的Excel聊天机器人,用自然语言操控表格,简化数据处理,告别繁琐操作,提升工作效率!适用于学生、上班族及政府人员。
- 4450次使用
-
- Any绘本
- 探索Any绘本(anypicturebook.com/zh),一款开源免费的AI绘本创作工具,基于Google Gemini与Flux AI模型,让您轻松创作个性化绘本。适用于家庭、教育、创作等多种场景,零门槛,高自由度,技术透明,本地可控。
- 4802次使用
-
- 可赞AI
- 可赞AI,AI驱动的办公可视化智能工具,助您轻松实现文本与可视化元素高效转化。无论是智能文档生成、多格式文本解析,还是一键生成专业图表、脑图、知识卡片,可赞AI都能让信息处理更清晰高效。覆盖数据汇报、会议纪要、内容营销等全场景,大幅提升办公效率,降低专业门槛,是您提升工作效率的得力助手。
- 4683次使用
-
- 星月写作
- 星月写作是国内首款聚焦中文网络小说创作的AI辅助工具,解决网文作者从构思到变现的全流程痛点。AI扫榜、专属模板、全链路适配,助力新人快速上手,资深作者效率倍增。
- 6472次使用
-
- MagicLight
- MagicLight.ai是全球首款叙事驱动型AI动画视频创作平台,专注于解决从故事想法到完整动画的全流程痛点。它通过自研AI模型,保障角色、风格、场景高度一致性,让零动画经验者也能高效产出专业级叙事内容。广泛适用于独立创作者、动画工作室、教育机构及企业营销,助您轻松实现创意落地与商业化。
- 5055次使用
-
- 提升Java功能开发效率的有力工具:微服务架构
- 2023-10-06 501浏览
-
- 掌握Java海康SDK二次开发的必备技巧
- 2023-10-01 501浏览
-
- 如何使用java实现桶排序算法
- 2023-10-03 501浏览
-
- Java开发实战经验:如何优化开发逻辑
- 2023-10-31 501浏览
-
- 如何使用Java中的Math.max()方法比较两个数的大小?
- 2023-11-18 501浏览

