Java并发编程：深入理解ReentrantLock

"深入理解Java并发之ReentrantLock" 在Java并发编程中，ReentrantLock（重入锁）是一个重要的工具，它实现了Lock接口，并且在实际应用中被广泛使用。ReentrantLock的主要特点就是支持重入性和可选择的公平性或非公平性。 一、ReentrantLock的重入性原理 重入锁允许一个线程多次获取同一锁，而不必担心死锁问题。在Java中，synchronized关键字也具有这样的特性。ReentrantLock的重入性是通过维护一个持有锁的线程计数来实现的。每次线程获取锁时，计数加一；释放锁时，计数减一。只有当计数归零时，锁才会真正释放。这个机制是由内部的AbstractQueuedSynchronizer（AQS）类支持的，AQS是一个用于构建锁和其他同步组件的基础框架。 二、公平锁与非公平锁 ReentrantLock提供了两种类型的锁：公平锁和非公平锁。公平锁遵循先进先出（FIFO）原则，线程按照它们请求锁的顺序获取锁。而非公平锁则不保证这种顺序，线程获取锁时可能跳过已经在等待的线程。默认构造函数创建的是非公平锁，而通过传入布尔值可以指定创建公平锁。 1. 非公平锁： 非公平锁的获取尝试（如nonfairTryAcquire方法）相对简单，它会直接尝试获取锁，即使其他线程已经在等待。这种方式可能会导致线程饥饿，但因为减少了线程调度的开销，通常可以获得更高的吞吐量。 2. 公平锁： 公平锁的获取尝试（如tryAcquire方法）会检查同步队列，确保按照等待顺序分配锁。这保证了等待时间最长的线程优先获取锁，但可能导致总体延迟增加，因为线程必须等待队列中的所有其他线程都被服务。 三、ReentrantLock的使用和特性 1. 可中断获取：与synchronized不同，ReentrantLock提供了可中断的锁获取。如果线程在等待锁时被中断，它可以知道这一中断情况并做出相应处理。 2. 异常解锁：在发生异常时，synchronized不会自动释放锁，但ReentrantLock的unlock方法会确保在异常情况下仍然释放锁，防止死锁。 3. 精细控制：ReentrantLock提供了更精细的控制，例如尝试获取锁（tryLock）、尝试获取一定时间的锁（tryLock(long timeout, TimeUnit unit)）以及查看锁是否被持有（isHeldByCurrentThread）等。 总结来说，ReentrantLock作为Java并发库中的重要组件，不仅提供了与synchronized类似的功能，还增加了更多的灵活性和控制能力。理解其重入性、公平性和非公平性以及如何在实际编程中使用，对于编写高效、可靠的多线程程序至关重要。