ReentrantLock的实现是基于其内部类FairSync(公平锁)和NonFairSync(非公平锁)实现的。 其可重入性是基于Thread.currentThread()实现的: 如果当前线程已经获得了执行序列中的锁， 那执行序列之后的所有方法都可以获得这个锁。

公平锁：

公平和非公平锁的队列都基于锁内部维护的一个双向链表，表结点Node的值就是每一个请求当前锁的线程。公平锁则在于每次都是依次从队首取值。

锁的实现方式是基于如下几点：

表结点Node和状态state的volatile关键字。

sum.misc.Unsafe.compareAndSet的原子操作(见附录)。

非公平锁：

在等待锁的过程中， 如果有任意新的线程妄图获取锁，都是有很大的几率直接获取到锁的。

ReentrantLock锁都不会使得线程中断，除非开发者自己设置了中断位。

ReentrantLock获取锁里面有看似自旋的代码，但是它不是自旋锁。

ReentrantLock公平与非公平锁都是属于排它锁。

公平锁和非公平锁在说的获取上都使用到了 volatile 关键字修饰的state字段， 这是保证多线程环境下锁的获取与否的核心。

但是当并发情况下多个线程都读取到 state == 0时，则必须用到CAS技术，一门CPU的原子锁技术，可通过CPU对共享变量加锁的形式，实现数据变更的原子操作。

volatile 和 CAS的结合是并发抢占的关键。

公平锁的实现机理在于每次有线程来抢占锁的时候，都会检查一遍有没有等待队列，如果有， 当前线程会执行如下步骤：

/**

* Fair version of tryAcquire. Don't grant access unless

* recursive call or no waiters or is first.

*/

protected final boolean tryAcquire(int acquires) {

final Thread current = Thread.currentThread();

int c = getState();

if (c == 0) {

if (!hasQueuedPredecessors() &&

compareAndSetState(0, acquires)) {

setExclusiveOwnerThread(current);

return true;

}

}

else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {

int nextc = c + acquires;

if (nextc < 0)

throw new Error("Maximum lock count exceeded");

setState(nextc);

return true;

}

return false;

}

其中hasQueuedPredecessors是用于检查是否有等待队列的。

非公平锁在实现的时候多次强调随机抢占：

/**

* Performs lock. Try immediate barge, backing up to normal

* acquire on failure.

*/

final void lock() {

if (compareAndSetState(0, 1))

setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());

else

acquire(1);

}

当当前拥有锁的线程释放锁之后， 且非公平锁无线程抢占，就开始线程唤醒的流程。

通过tryRelease释放锁成功，调用LockSupport.unpark(s.thread); 终止线程阻塞

private void unparkSuccessor(Node node) {

// 强行回写将被唤醒线程的状态

int ws = node.waitStatus;

if (ws < 0)

compareAndSetWaitStatus(node, ws, 0);

Node s = node.next;

// s为h的下一个Node, 一般情况下都是非Null的

if (s == null || s.waitStatus > 0) {

s = null;

// 否则按照FIFO原则寻找最先入队列的并且没有被Cancel的Node

for (Node t = tail; t != null && t != node; t = t.prev)

if (t.waitStatus <= 0)

s = t;

}

// 再唤醒它

if (s != null)

LockSupport.unpark(s.thread);

}

非公平锁性能高于公平锁性能的原因：

在恢复一个被挂起的线程与该线程真正运行之间存在着严重的延迟。

假设线程A持有一个锁，并且线程B请求这个锁。由于锁被A持有，因此B将被挂起。当A释放锁时，B将被唤醒，因此B会再次尝试获取这个锁。与此同时，如果线程C也请求这个锁，那么C很可能会在B被完全唤醒之前获得、使用以及释放这个锁。这样就是一种双赢的局面：B获得锁的时刻并没有推迟，C更早的获得了锁，并且吞吐量也提高了。

当持有锁的时间相对较长或者请求锁的平均时间间隔较长，应该使用公平锁。在这些情况下，插队带来的吞吐量提升(当锁处于可用状态时，线程却还处于被唤醒的过程中)可能不会出现。