掌握Java ReentrantLock全貌：特性、用法与实战

Java中的ReentrantLock类是一种高级的、线程安全的互斥锁，它提供了比`synchronized`关键字更为灵活的并发控制。ReentrantLock的核心特性包括： 1. **创建ReentrantLock**： - `ReentrantLock`是在`java.util.concurrent.locks`包下定义的，通过实例化一个`ReentrantLock`对象来使用。例如，创建一个默认的`ReentrantLock`实例： ```java ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); ``` 2. **获取和释放锁**： - 使用`lock()`方法尝试获取锁，如果成功则进入临界区执行代码。在完成操作后，必须调用`unlock()`方法释放锁，确保线程安全： ```java lock.lock(); try { // 临界区代码 } finally { lock.unlock(); } ``` 3. **公平性与非公平性**： - `ReentrantLock`支持两种锁获取策略：公平锁和非公平锁。 - **公平锁**：当多个线程竞争锁时，公平锁会按照线程请求锁的顺序分配，先申请的线程优先获取。创建时传入`true`为公平锁，如： ```java ReentrantLock fairLock = new ReentrantLock(true); ``` - **非公平锁**：默认情况下是非公平的，新请求锁的线程可能会立即获得，而非一直等待前面的线程释放。 4. **中断响应**： - ReentrantLock允许线程中断持有锁的线程，使用`interrupt()`方法。这在某些场景下很有用，比如超时等待或取消任务。 5. **条件变量与Condition**： - `Condition`是`ReentrantLock`的一个辅助接口，用于在锁持有者之间传递更复杂的条件。它允许线程在满足特定条件后唤醒其他线程，提供了`await()`（等待）和`signal()`（唤醒）方法。 6. **可重入性**： - ReentrantLock支持可重入性，即当前线程已经持有该锁的情况下再次获取不会导致死锁，但需要谨慎处理避免无限循环。 7. **与`synchronized`对比**： - `synchronized`是Java中的内置关键字，提供了简单易用的锁定机制。ReentrantLock则提供更多的控制选项，如公平性、中断响应和条件变量。 - 使用ReentrantLock可以更好地理解和控制锁的行为，但需要手动管理锁的获取和释放。 8. **最佳实践与注意事项**： - 尽量避免在锁上进行昂贵的操作，以减少锁定时间。 - 为提高代码的可读性和可维护性，应尽量减少锁的粒度。 - 在多线程环境中，了解并选择合适的锁类型（公平或非公平），根据应用需求调整。 通过学习和理解ReentrantLock，开发者可以更好地构建可扩展、灵活且高效的并发代码，避免`synchronized`的局限性。