Java ReentrantLock深度解析：原理与实战

"带你看看Java的锁(一)-ReentrantLock" 本文主要探讨Java中的ReentrantLock，这是一种可重入的互斥锁，属于Java并发包java.util.concurrent.locks中的核心类。ReentrantLock提供了比内置的synchronized关键字更高级、更灵活的锁定机制。 **ReentrantLock简介** ReentrantLock，顾名思义，"重入"表示一个线程已经获得了锁，如果它尝试再次获取该锁，锁的状态会允许它继续。这与synchronized不同，synchronized在尝试获取已被其持有的锁时会抛出死锁异常。ReentrantLock通过AQS（AbstractQueuedSynchronizer）内部的state字段来跟踪锁的持有状态。 **Synchronized对比** ReentrantLock和synchronized都是用于控制多线程对共享资源的访问，但ReentrantLock提供了更多特性。synchronized由JVM直接实现，而ReentrantLock由JDK提供，因此ReentrantLock更具有扩展性。它可以显式地获取和释放锁，支持公平锁和非公平锁策略，具备尝试获取锁的超时功能，以及线程中断处理机制。然而，使用ReentrantLock时，开发者需要确保在finally块中正确释放锁，以防止资源泄漏。 **公平锁与非公平锁** ReentrantLock可以通过构造函数选择公平锁或非公平锁。公平锁保证按照线程等待队列的顺序分配锁，而非公平锁则不保证这一顺序，可能会有更高的吞吐量，但可能导致饥饿现象。 **构造函数** ReentrantLock的构造函数允许指定公平策略： ```java public ReentrantLock(boolean fair) { sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync(); } ``` 默认情况下，ReentrantLock是非公平的。 **lock()方法** - `lock()`：非公平锁的加锁方法，尝试立即获取锁，如果失败则会被放入等待队列。 - `lockInterruptibly()`：与`lock()`类似，但在等待获取锁时能够响应中断，如果线程被中断，将会抛出InterruptedException。 - `tryLock()`：尝试获取锁，如果当前没有其他线程持有锁，立即返回true；否则，返回false，不会阻塞。 - `tryLock(long time, TimeUnit unit)`：尝试在指定时间内获取锁，如果在规定时间内获取成功，返回true，否则返回false，并可能在等待期间响应中断。 **unlock()方法** 释放锁，调用`unlock()`方法将减少持有锁的线程计数。如果计数为0，则释放锁，并唤醒等待队列中的下一个线程。 **Condition** ReentrantLock还支持多个条件变量，每个条件变量都有自己的等待队列。通过`newCondition()`方法可以创建新的Condition实例，这样线程可以在满足特定条件时等待，而其他线程可以通知它们。 **总结** ReentrantLock提供了比synchronized更丰富的功能，包括可选择的公平策略、显式锁获取和释放、支持中断和超时、以及多条件等待。然而，使用ReentrantLock需要更多的编程工作，因为它没有synchronized的自动管理能力。根据应用场景，开发者可以选择更适合的同步机制。