reentrantlock 为什么是显式锁

时间: 2024-06-01 08:13:27 浏览: 83

Java并发编程之显式锁机制详解

Java并发编程中的显式锁机制是比`synchronized`关键字更为灵活的一种同步控制方式。显式锁允许程序员更精细地控制锁的获取与释放，从而在某些复杂场景下提供更高的性能和更多的功能。本文将深入探讨Java中Lock接口及其主要实现类ReentrantLock。 Lock接口位于`java.util.concurrent.locks`包下，它提供了以下方法： 1. `void lock()`: 获得锁，如果锁已被其他线程持有，则当前线程会被阻塞，直到获得锁。 2. `void lockInterruptibly()`: 和`lock()`类似，但当线程在等待锁的过程中被中断，会抛出`InterruptedException`，使线程有机会响应中断请求。 3. `boolean tryLock()`: 尝试获取锁，如果立即成功，返回`true`，否则返回`false`，不会阻塞当前线程。 4. `boolean tryLock(long time, TimeUnit unit)`: 在指定的时间内尝试获取锁，如果成功，返回`true`，超时或被中断则返回`false`。 5. `void unlock()`: 释放锁，必须确保在使用完共享资源后正确释放锁。 6. `Condition newCondition()`: 创建一个条件变量，用于控制线程等待和唤醒，这是Lock接口的重要特性之一。 ReentrantLock是Lock接口的主要实现类，具备可重入性，即线程已经持有了锁，可以再次获取而不被阻塞。这与`synchronized`关键字的行为一致。ReentrantLock有两种构造方法，一种是默认的不公平策略（NonfairSync），另一种是公平策略（FairSync）。公平策略确保等待时间最长的线程先获得锁，但这可能会牺牲性能。下面是一个使用ReentrantLock实现原子操作的例子： ```java public class MyThread extends Thread { private static Lock lock = new ReentrantLock(); public static int count; @Override public void run() { try { Thread.sleep((int) Math.random() * 100); lock.lock(); count++; lock.unlock(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } ``` 在这个例子中，多个线程并发执行`run()`方法，由于使用了ReentrantLock，`count`的增加操作始终是原子性的，因此结果总是准确的。 ReentrantLock还提供了其他有用的方法，如： 1. `int getHoldCount()`: 返回当前线程持有锁的次数，对于可重入锁，当线程进入被锁定的方法或代码块时，这个计数会增加。 2. `boolean isHeldByCurrentThread()`: 判断锁是否由当前线程持有。 3. `boolean isLocked()`: 检查锁是否被任何线程持有。 4. `boolean hasQueuedThreads()`: 判断锁上是否有线程正在等待获取锁。了解并熟练掌握ReentrantLock可以帮助开发者在设计并发程序时做出更合适的选择，尤其是在需要更复杂的同步控制、线程调度或者优化性能的情况下。虽然`synchronized`关键字通常足够使用，但显式锁机制提供了更高级的功能，使得Java并发编程更加灵活和强大。

ReentrantLock是显式锁，因为它需要在代码中明确地进行lock()和unlock()的调用来获取或释放锁，而不像隐式锁那样自动获取或释放锁。这使得程序员可以更加精确地控制锁的获取和释放。另外，ReentrantLock还提供了一些高级功能，如可重入性、公平性和条件变量等，这些功能也需要程序员显式调用来实现。

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