java - 为什么 `h`这个参数在AbstractQueuedSynchronizer中会判断两次是否为null？

Question

最近我在学习并发。当我对Semaphore了解更多时，我有一些问题。

这是JDK1.8中AbstractQueuedSynchronizer的代码(727行):

private void setHeadAndPropagate(Node node, int propagate) {
        Node h = head; // Record old head for check below
        setHead(node);
       
        if (propagate > 0 || h == null || h.waitStatus < 0 ||
            (h = head) == null || h.waitStatus < 0) {
            Node s = node.next;
            if (s == null || s.isShared())
                doReleaseShared();
        }
    }

这里为什么要判断h两次是否为null？ h 什么时候可以为空？我认为它们都不能为空。

Answer 1

因为头节点是动态移动的， 调用 doReleaseShared() 来自两个方面:

1.持有锁的线程调用release()然后执行doReleaseShared()。

2.someone Thread执行acquire(),preNode为head获取锁成功获取锁后执行doReleaseShared();

考虑以下可能的执行顺序:

这是一些节点: head--->init node--->node1--->node2

有人释放锁然后唤醒node1，node1从unpark中恢复，(node1的Thread named Thread1，node2的Thread named Thread2 ...) node1的preNode为head，获取成功，此时permit为1。

private void doAcquireSharedInterruptibly(int arg)
        throws InterruptedException {
        final Node node = addWaiter(Node.SHARED);
        boolean failed = true;
        try {
            for (;;) {
                final Node p = node.predecessor();
                if (p == head) {
                    int r = tryAcquireShared(arg);//success , r=0;
                    if (r >= 0) { //true
                        setHeadAndPropagate(node, r);
                        p.next = null; // help GC
                        failed = false;
                        return;
                    }
                }
                if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&
                    parkAndCheckInterrupt())
                    throw new InterruptedException();
            }
        } finally {
            if (failed)
                cancelAcquire(node);
        }
    }

而 Thread1 在执行 setHead(node) 后暂时挂起。

private void setHeadAndPropagate(Node node, int propagate) {
        Node h = head; // Thread2 come here and the Thread1 execute continue
        setHead(node);

        //Note: this point,the setHead(node) is done,but time slice 
        //      exhaustion,Thread1 is temporarily suspended 
                     
       
        if (propagate > 0 || h == null || h.waitStatus < 0 ||
            (h = head) == null || h.waitStatus < 0) {
            Node s = node.next;
            if (s == null || s.isShared())
                doReleaseShared();
        }
    }

另一个Thread释放锁，当前head为node1，CAS设置node1的waitStatus==0，唤醒node2。

node2 preHead为node1，获取锁成功，然后执行setHeadAndPropagate()方法。

碰巧节点node = head，Thread2继续...

if (propagate > 0 || h == null || h.waitStatus < 0 ||
            (h = head) == null || h.waitStatus < 0) {
            Node s = node.next;
            if (s == null || s.isShared())
                doReleaseShared();
        }
//return immediate ,because 
//to old head
//propagate=0 false
//h==null fase
//h.waitStatus=0 false
//to new head node1
//propagate=0 false
//h==null fase
//h.waitStatus=0 false

我们回去吧

 private void doAcquireSharedInterruptibly(int arg)
        throws InterruptedException {
        final Node node = addWaiter(Node.SHARED);
        boolean failed = true;
        try {
            for (;;) {
                final Node p = node.predecessor();
                if (p == head) {
                    int r = tryAcquireShared(arg);
                    if (r >= 0) {
                        setHeadAndPropagate(node, r);
                        p.next = null; // help GC //node1 could be GC!!!
                        failed = false;
                        return;
                    }
                }
                if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&
                    parkAndCheckInterrupt())
                    throw new InterruptedException();
            }
        } finally {
            if (failed)
                cancelAcquire(node);
        }
    }

最后，我们回到Thread2，Thread2继续。

当node2在setHeadAndPropagate()方法第990行判断if(...)时

h==null 可能会发生。所以 doReleaseShared()

总结: 根据你的要求，第一个h表示旧的head，它可以是null(特殊场景，时间分片引起的线程调度)，但是后面的(h=head==null) 不能为null，因为它是当前的Thread2，表示当前还活着。你可以把它当作例行检查，不要介意。