Java并发编程：深入理解ReentrantLock

"Java并发编程中的互斥锁概念主要集中在ReentrantLock的使用上，包括其可重入性、公平锁与非公平锁的区别以及相关API的介绍。" 在Java并发编程中，互斥锁是一种重要的同步机制，用于保证多线程环境下的数据一致性。ReentrantLock是Java提供的一个高级互斥锁实现，它比内置的synchronized关键字提供了更多的功能和更灵活的控制。ReentrantLock是Java.util.concurrent.locks包下的类，它符合Lock接口的规范，相比synchronized，ReentrantLock提供了更细粒度的锁控制和更多的特性。 **可重入性**： ReentrantLock的可重入性意味着一个线程在已经获取了锁的情况下，可以再次请求获取同一把锁而不被阻塞。这是为了防止死锁而设计的，因为如果没有这个特性，一个线程可能无法释放它已经持有的锁，进而导致其他等待该锁的线程永远无法执行。 **公平锁与非公平锁**： ReentrantLock提供两种模式：公平锁和非公平锁。公平锁保证按照线程在等待队列中的顺序分配锁，线程会按照FIFO（先进先出）原则获得锁。而非公平锁则没有这样的保证，即使锁是可获取状态，当前线程也可能跳过队列直接获取，提高了吞吐量但可能导致饥饿问题。默认构造函数创建的是非公平锁，如果想要公平锁，可以在创建时传入`true`作为参数。 **ReentrantLock的API**： - `ReentrantLock()`: 创建一个非公平的ReentrantLock实例。 - `ReentrantLock(boolean fair)`: 创建公平或非公平的ReentrantLock，取决于fair参数。 - `int getHoldCount()`: 返回当前线程持有锁的次数，用于检测死锁。 - `Thread getOwner()`: 获取当前持有锁的线程，如果无线程持有，返回null。 - `Collection<Thread> getQueuedThreads()`: 获取等待获取锁的所有线程列表。 - `int getQueueLength()`: 返回等待获取锁的线程数量的估计值。 - `Collection<Thread> getWaitingThreads(Condition condition)`: 获取在特定条件上等待的线程列表。 - `int getWaitQueueLength(Condition condition)`: 返回在特定条件上等待的线程数量的估计值。 除了这些，ReentrantLock还提供了`lock()`、`unlock()`、`tryLock()`等方法来控制锁的获取和释放，并且支持条件变量（Condition），可以创建多个条件变量，用于控制线程间的协作。 在实际应用中，根据并发场景选择合适类型的锁以及合理使用ReentrantLock的特性，能够提高程序的并发性能和可维护性。例如，在高竞争情况下，非公平锁可能更适合，而在对锁的获取顺序有特定需求时，公平锁则是更好的选择。同时，使用tryLock()方法可以尝试获取锁，避免线程不必要的等待，提升效率。