Java并发编程：ReentrantLock与读写锁详解

在Java并发编程实践中，第03章深入探讨了Java 5.0引入的高级并发控制机制——重入锁（ReentrantLock）。与传统的内置锁（intrinsic locking）相比，ReentrantLock提供了更为灵活和强大的特性，包括无条件获取、可轮询、定时等待以及中断支持。这使得在竞争激烈的多线程环境中，性能表现更优。 7.1 Lock和ReentrantLock的比较 Lock接口是Java并发包中的一种抽象锁定操作，它允许开发者实现更细致的控制，比如通过tryLock()方法进行非阻塞获取锁，或者使用tryLock(long time, TimeUnit unit)在指定时间内等待获取。这样，当锁不可用时，线程可以选择不立即挂起，而是等待一段时间后再次尝试，或者在被中断时能够感知并处理中断异常。相比之下，内置锁的不足在于缺乏这些高级功能，且无法中断等待获取锁的线程。 ReentrantLock继承自AbstractQueuedSynchronizer（AQS）框架，它的设计使得线程可以重入，即持有锁的线程可以再次获取同一把锁，这是内置锁不具备的特性。这在递归场景下非常有用，如递归调用时保持上下文一致。 7.2 对性能的考察 在选择Lock还是内置锁时，需要考虑具体的并发场景。虽然ReentrantLock在竞争条件下的性能更好，但引入额外的同步开销，对于轻量级的线程交互可能并不明显。因此，优化性能时，需要权衡锁的获取和释放速度、线程阻塞的时间以及线程上下文切换的成本。 7.3 Lock与Condition的结合 ReentrantLock还提供了Condition接口，它允许线程在特定条件满足时进入等待状态，而不是简单地阻塞。这使得线程池、生产者消费者模型等复杂的同步模式变得更加容易实现。通过Condition，线程可以优雅地控制何时唤醒其他等待的线程，从而提高代码的灵活性和可维护性。 7.4 内部锁和重入锁的选择 在实际编程中，应根据应用场景来选择合适的锁类型。如果需要支持重入和更精细的控制，ReentrantLock是更好的选择；而如果对性能要求极高，且不需要重入或复杂条件控制，内置锁可能更为简洁高效。 7.5 读写锁的应用 读写锁（ReadWriteLock）针对读操作远多于写操作的场景设计，允许多个读线程同时访问共享资源，但写线程必须独占。这大大提高了并发性能，特别是当读取比写入频繁时，避免了不必要的锁竞争，降低了系统的阻塞率。 总结来说，第03章Java并发编程实践详细讲解了ReentrantLock和读写锁这两种高级并发工具，强调了根据具体场景选择合适锁的重要性，以及如何通过这些机制优化程序的并发性能和资源利用率。通过学习这部分内容，开发者可以更好地理解和应用Java并发编程技术，提升应用的并发处理能力。