巧妙运用ReentrantLock（独占锁），轻松实现多线程中的互斥同步
2023-01-02 02:14:05
ReentrantLock：多线程编程的利器
可重入锁的本质
想象一下多线程编程就像一场繁忙的舞会，共享资源是舞池中央的闪亮聚光灯。为了避免混乱和脚踩脚，我们需要一个秩序井然的系统来管理谁可以进入舞池。这就是可重入锁的用武之地！
ReentrantLock 的魔力
ReentrantLock 是 Java 提供的一种特殊锁，具有两个关键功能：
-
可重入性： 想象你已经手握舞池的钥匙，这把钥匙就是 ReentrantLock。奇妙的是，你可以多次使用这把钥匙，这意味着同一个线程可以多次进入舞池，不必担心被锁在外面。这极大地提高了代码的灵活性。
-
互斥性： 当一个线程拿着 ReentrantLock 这把钥匙时，其他线程只能眼巴巴地站在舞池外围。ReentrantLock 确保舞池在任何时刻只有一个线程在翩翩起舞，避免了数据竞争和混乱。
使用 ReentrantLock
要使用 ReentrantLock，你可以使用以下两步：
-
获取锁： 就像敲门进入舞池一样，调用 lock() 方法获取锁。如果舞池空着，你可以直接进入。否则，你将加入等待队列，耐心地排队。
-
释放锁： 当你的舞蹈结束时，调用 unlock() 方法释放锁，就像离开舞池后将钥匙交还给门卫一样。现在，等待队列中的下一个线程可以进入舞池。
ReentrantLock 的优缺点
就像任何好东西一样，ReentrantLock 也有它的优点和缺点：
优点：
- 可重入性： 让你可以轻松地嵌套锁，避免了死锁和混乱。
- 公平性： ReentrantLock 提供了公平锁，确保线程获取锁的顺序与请求锁的顺序一致，防止饥饿现象。
- 可中断性： 如果你在舞池外等得太久了，可以调用 interrupt() 方法中断等待，避免死锁。
缺点：
- 性能开销： 相比于 synchronized ，ReentrantLock 的实现稍微复杂一些，这可能会带来一些轻微的性能开销。
- 复杂性： ReentrantLock 的使用比 synchronized 稍显复杂，需要更多的代码来处理锁的获取和释放。
ReentrantLock 与 synchronized
ReentrantLock 和 synchronized 都是用于多线程编程的同步机制，但它们之间有一些关键差异：
- 可重入性： ReentrantLock 可重入，而 synchronized 不可重入。
- 公平性： ReentrantLock 提供公平锁，而 synchronized 仅提供非公平锁。
- 可中断性： ReentrantLock 支持中断，而 synchronized 不支持。
- 性能： ReentrantLock 的性能通常略逊于 synchronized，但它提供了更多功能和灵活性。
用 ReentrantLock 编写健壮的多线程应用
掌握 ReentrantLock 的使用技巧，就像获得一把掌控多线程编程的魔法钥匙。你可以用它来保护共享资源的访问、实现线程间的同步和通信，避免数据竞争和资源冲突。这将让你编写出健壮、高效的多线程应用，就像一场舞池中优雅有序的舞会。
常见问题解答
-
为什么需要使用 ReentrantLock，而不是 synchronized？
- 当你需要可重入性、公平性或可中断性时，ReentrantLock 是一个更好的选择。
-
ReentrantLock 的可中断性有什么用？
- 可中断性可以防止线程长时间等待锁，避免死锁。
-
ReentrantLock 的公平锁如何工作？
- 公平锁确保线程获取锁的顺序与请求锁的顺序一致，避免饥饿现象。
-
ReentrantLock 的性能开销有多大？
- ReentrantLock 的性能开销通常很小，但在某些情况下可能会比 synchronized 略差。
-
如何避免 ReentrantLock 造成的死锁？
- 遵循谨慎的锁获取顺序，避免循环等待锁。
