ReentrantLock和ReentrantReadWriteLock全指南
2023-12-22 00:28:56
可重入锁：在并发编程中实现线程同步
在多线程编程中，线程同步是一个至关重要的概念。它确保多个线程对共享资源的安全访问，防止数据不一致。可重入锁 是Java中一种常见的同步机制，它允许一个线程多次获取同一个锁。
ReentrantLock
ReentrantLock 是一个互斥锁 ，它一次只允许一个线程访问共享资源。实现原理是通过一个称为持有锁计数器 的变量。当一个线程获取锁时，它会将持有锁计数器加一；释放锁时，则会减一。只有当持有锁计数器为0时，其他线程才可获取锁。
// 创建一个可重入锁
ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
// 获取锁
lock.lock();
try {
// 对共享资源进行操作
} finally {
// 释放锁
lock.unlock();
}
ReentrantReadWriteLock
ReentrantReadWriteLock 是一个读写锁 ，它允许多个线程同时读取共享资源，但只能有一个线程写入共享资源。实现原理也基于持有锁计数器，但有两个：一个用于读锁，另一个用于写锁。
// 创建一个读写锁
ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
// 获取读锁
lock.readLock().lock();
try {
// 对共享资源进行读取操作
} finally {
// 释放读锁
lock.readLock().unlock();
}
// 获取写锁
lock.writeLock().lock();
try {
// 对共享资源进行写入操作
} finally {
// 释放写锁
lock.writeLock().unlock();
}
性能优势
与synchronized 相比，ReentrantLock 和ReentrantReadWriteLock 具有显着的性能优势。synchronized 不可重入，这意味着一个线程只能获取一个锁一次。而可重入锁允许一个线程多次获取同一个锁，从而减少了线程等待锁的时间，提高了程序性能。
ReentrantReadWriteLock 通过允许多个线程同时读取共享资源，进一步提升了性能。这对于读密集型的应用程序非常有益。
使用场景
ReentrantLock 主要用于保护对共享资源的独占访问，防止数据不一致。例如，在一个多线程应用程序中，多个线程对同一个共享资源进行写入操作时，使用ReentrantLock 可以确保一次只允许一个线程执行写入操作。
ReentrantReadWriteLock 主要用于保护对共享资源的读写访问。在读密集型的应用程序中，允许多个线程同时读取共享资源可以极大地提高性能。而写操作依然由ReentrantReadWriteLock 控制，保证写入数据的安全性。
常见问题解答
1. 什么是可重入锁？
可重入锁允许一个线程多次获取同一个锁，而不会引起死锁。
2. ReentrantLock和ReentrantReadWriteLock有什么区别？
ReentrantLock是一个互斥锁，一次只允许一个线程访问共享资源。ReentrantReadWriteLock是一个读写锁，允许多个线程同时读取共享资源，但只能有一个线程写入共享资源。
3. 什么时候应该使用ReentrantLock？
当需要确保对共享资源的独占访问时，应该使用ReentrantLock。
4. 什么时候应该使用ReentrantReadWriteLock？
当需要保护对共享资源的读写访问时，应该使用ReentrantReadWriteLock。
5. 可重入锁比synchronized有怎样的优势？
可重入锁是可重入的，而synchronized不可重入。这使得可重入锁的性能更高，特别是对于频繁获取和释放锁的情况。
