同步器入门：基于 AQS 实现的 ReentrantLock 与 ReentrantReadWriteLock

2022-12-01 22:38:07

AQS：Java 中同步机制的关键

摘要

同步是多线程编程中至关重要的一个概念。在 Java 中，AbstractQueuedSynchronizer (AQS) 担任着同步机制实现的关键角色。本文将深入探讨 AQS 的重要性、原理以及基于 AQS 构建的两个重要同步器：ReentrantLock 和 ReentrantReadWriteLock 。

AQS 的重要性

AQS 提供了一套通用的同步原语，为构建各种同步器提供了基础。除了 ReentrantLock 和 ReentrantReadWriteLock，AQS 还为信号量、倒计数闩锁、屏障等同步器提供了实现。理解 AQS 的原理至关重要，它能帮助你透彻了解同步机制的实现细节，并合理使用同步器。

ReentrantLock

ReentrantLock 是一种可重入锁 ，允许同一个线程多次获取同一个锁。它通过维护一个计数器来实现可重入性：当线程获取锁时计数器加 1，释放锁时计数器减 1。当计数器为 0 时，表示锁处于未持有状态。ReentrantLock 还支持公平锁和非公平锁两种模式，分别保证了线程获取锁的顺序与请求锁的顺序一致，或不作此保证。

代码示例：ReentrantLock

ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

// 获取锁
lock.lock();

// 操作共享资源

// 释放锁
lock.unlock();

ReentrantReadWriteLock

ReentrantReadWriteLock 是一种读写锁 ，允许多个线程同时读取共享数据，但只能允许一个线程同时写入共享数据。它维护两个计数器：读锁计数器和写锁计数器。当线程请求读锁时，若没有写锁，则直接获取读锁；若有写锁，则需要等待写锁释放后再获取读锁。当线程请求写锁时，若有读锁或写锁，则需要等待所有读锁和写锁释放后再获取写锁。

代码示例：ReentrantReadWriteLock

ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
Lock readLock = lock.readLock();
Lock writeLock = lock.writeLock();

// 获取读锁
readLock.lock();

// 读取共享资源

// 释放读锁
readLock.unlock();

// 获取写锁
writeLock.lock();

// 写入共享资源

// 释放写锁
writeLock.unlock();