使用Reentrant Lock进行重要资源的保护

# 1. 引言

### 1.1 重要资源的保护意义

在并发编程中，多个线程可能同时访问和修改共享的资源。对于一些重要的资源，如数据库连接、文件、网络连接等，保护其数据的完整性和一致性是非常重要的。否则，在多个线程同时修改资源时，可能会引发竞态条件、死锁、数据损坏等问题。因此，保护重要资源，确保线程安全性是必不可少的。

### 1.2 Reentrant Lock的介绍

在Java中，提供了多种机制来保护重要资源。其中之一是Reentrant Lock，是一种线程同步机制，用于实现可重入的互斥锁。Reentrant Lock相比于传统的Synchronized关键字，提供了更灵活和精细的控制，同时也具备更高的性能。

接下来，我们将介绍Reentrant Lock的基本特点、使用步骤以及高级特性与应用，并通过一个示例来演示如何使用Reentrant Lock来保护关键资源。让我们一起深入了解Reentrant Lock的强大之处。

# 2. Reentrant Lock的基本特点

### 2.1 为什么选择Reentrant Lock

在并发编程中，保护重要资源的正确访问对于程序的正确性和性能至关重要。Java中的传统方式是使用Synchronized关键字来实现线程的同步和互斥。虽然Synchronized是一种简单易用的机制，但它有一些局限性，如无法获取锁的中断，无法选择公平或非公平性等。

Reentrant Lock作为Synchronized的替代品，具备更强大的功能和灵活性。它提供了可重入性、公平性和可中断性的特性，能够更好地满足不同场景下的需求。因此，选择Reentrant Lock来保护重要资源是一个更好的选择。

### 2.2 Reentrant Lock的工作原理

Reentrant Lock是基于AQS（AbstractQueuedSynchronizer）实现的，它使用一个同步队列来管理线程的获取和释放锁。当一个线程请求锁时，如果锁是可用的，线程将直接获取锁并将其拥有者设置为请求线程。如果锁不可用，则线程将被放入同步队列中，并且处于等待状态，直到获得锁为止。

与Synchronized相同，Reentrant Lock也使用了线程的monitor机制。每个Reentrant Lock对象都有一个与之关联的monitor，并且可以调用monitor的wait()、notify()和notifyAll()方法，实现线程之间的协作。

### 2.3 Reentrant Lock与传统的Synchronized关键字的比较

Reentrant Lock与传统的Synchronized关键字在功能上是相似的，都可以实现线程的同步和互斥。但是，它们在以下几个方面有所不同：

- 可中断性：Reentrant Lock提供了可中断的获取锁操作，可以在等待锁的过程中中断当前线程，而Synchronized关键字则不具备这个特性。
- 公平性：Reentrant Lock可以选择公平性或非公平性，而Synchronized关键字只能是非公平的。
- 多个条件变量：Reentrant Lock可以通过Condition对象实现多个条件变量，而Synchronized关键字只能使用一个条件队列。
- 灵活性：Reentrant Lock提供了更多的方法和控制，例如尝试获取锁、超时获取锁等，相比之下，Synchronized关键字则较为简单。

综上所述，Reentrant Lock相比于Synchronized关键字具有更多的特性和灵活性，可以满足更复杂的并发编程需求。因此，在某些情况下选择使用Reentrant Lock会更加合适。

# 3. 使用Reentrant Lock保护重要资源的步骤
Reentrant Lock是一种用于保护共享资源的重要工具，使用它可以确保多个线程之间的安全访问。下面是使用Reentrant Lock保护重要资源的基本步骤：

#### 3.1 创建一个Reentrant Lock对象
在程序中首先需要创建一个Reentrant Lock对象，可以使用默认的无参构造函数来实例化一个Reentrant Lock，示例代码如下（Java语言示例）：

import java.util.concu