揭开Java并发编程“锁”篇4的奥秘：AbstractQueuedSynchronizer与ReentrantLock的加锁与去锁机制

后端

2023-09-17 00:29:12

前言：锁与并发编程

在多线程编程中，当多个线程同时访问共享资源时，就可能导致数据不一致或程序崩溃。为了解决这个问题，我们需要使用“锁”来保证共享资源的访问是互斥的，即只有一个线程能够在某个时刻访问共享资源。

Java并发编程中提供了多种锁，包括重量级锁和轻量级锁。重量级锁会阻塞线程，而轻量级锁不会阻塞线程。AbstractQueuedSynchronizer（AQS）是一个重要的锁，它提供了重量级锁和轻量级锁的实现。

AbstractQueuedSynchronizer概述

AbstractQueuedSynchronizer是一个抽象类，它提供了一些同步原语，可以用来构建各种锁。AQS的主要特点是使用一个队列来管理等待获取锁的线程。当一个线程获取到锁后，它会将锁放入队列中，以便其他线程可以等待获取锁。

AQS提供了两种类型的锁：独占锁和共享锁。独占锁只能由一个线程获取，而共享锁可以同时被多个线程获取。AQS还提供了公平锁和非公平锁。公平锁按照先来先服务的原则分配锁，而非公平锁则不保证这一点。

ReentrantLock：一种基于AQS的锁

ReentrantLock是Java并发编程中常用的锁，它是一个可重入锁，即一个线程可以多次获取同一个锁。ReentrantLock是基于AQS实现的，它使用了AQS的队列来管理等待获取锁的线程。

ReentrantLock提供了多种方法来获取和释放锁，包括lock()、unlock()、tryLock()和lockInterruptibly()。lock()方法会阻塞线程，直到获取到锁，而tryLock()方法不会阻塞线程，如果锁已被其他线程获取，则返回false。lockInterruptibly()方法会阻塞线程，直到获取到锁，或者被中断。

ReentrantLock的加锁和去锁流程

ReentrantLock的加锁和去锁流程如下：

加锁流程：
1. 线程调用lock()方法获取锁。
2. 如果锁没有被其他线程获取，则线程立即获取锁并返回。
3. 如果锁已被其他线程获取，则线程进入等待队列，等待获取锁。
4. 当锁被释放时，等待队列中的第一个线程获取锁并返回。
去锁流程：
1. 线程调用unlock()方法释放锁。
2. 如果锁的持有者是当前线程，则锁被释放。
3. 如果锁的持有者不是当前线程，则抛出IllegalMonitorStateException异常。