掌握AQS到ReentrantLock的进阶技巧，轻松玩转并发编程
2023-05-31 04:50:41
掌握AQS与ReentrantLock：并发编程利器
AQS：抽象与扩展之美
在并发编程的世界里，锁机制是至关重要的。AQS（AbstractQueuedSynchronizer）作为一个抽象类，为构建各种同步器和锁提供了基础框架。它的抽象性使其能够分离锁的实现和具体类型，允许我们通过继承AQS来创建不同的锁类型，比如ReentrantLock。
AQS提供了一组基本方法，包括acquire、release和tryAcquire，子类可以通过重写这些方法来实现不同的锁策略。比如，ReentrantLock重写tryAcquire方法来实现可重入锁功能，而Semaphore重写acquire方法来实现信号量锁功能。
ReentrantLock：可重入与高性能
ReentrantLock是一种可重入锁，这意味着同一个线程可以多次获取同一把锁，从而避免死锁。它还采用了CAS（比较并交换）操作来实现锁的获取和释放，这是一种高效的原子操作，可以有效减少锁竞争造成的性能损耗。
ReentrantLock提供了公平锁和非公平锁两种选择。公平锁保证了线程获取锁的公平性，但性能较低；非公平锁性能更高，但不保证公平性。此外，ReentrantLock还支持条件变量，允许线程在获取锁失败时进入等待状态，直到锁被释放后才被唤醒。
从AQS到ReentrantLock：进阶之路
理解了AQS和ReentrantLock的基本原理后，我们就可以探索它们之间的关系，进一步加深对并发编程的理解。ReentrantLock内部就是基于AQS实现的，它继承了AQS的基本特性，并提供了更丰富的功能，如公平锁、非公平锁和条件变量。
通过掌握AQS和ReentrantLock，我们可以在高并发场景下游刃有余。它们就像并发编程的利器，让你能够构建高效、可靠的并发应用程序。
代码示例
以下是使用AQS和ReentrantLock编写代码示例：
// 使用AQS实现自旋锁
class SpinLock {
private volatile boolean locked = false;
public void lock() {
while (locked) {}
locked = true;
}
public void unlock() {
locked = false;
}
}
// 使用ReentrantLock实现可重入锁
class ReentrantLock {
private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
public void lock() {
lock.lock();
}
public void unlock() {
lock.unlock();
}
}
常见问题解答
-
AQS和ReentrantLock有什么区别？
- AQS是一个抽象类，为构建各种同步器和锁提供基础框架。ReentrantLock是一种可重入锁，基于AQS实现，并提供了更丰富的功能，如公平锁、非公平锁和条件变量。
-
ReentrantLock的可重入性有什么好处？
- 可重入性意味着同一个线程可以多次获取同一把锁，从而避免死锁的发生。这对于需要在同一线程中多次访问共享资源的场景非常有用。
-
ReentrantLock的公平锁和非公平锁有什么区别？
- 公平锁保证了线程获取锁的公平性，但性能较低。非公平锁性能更高，但不保证公平性。
-
ReentrantLock的条件变量有什么用？
- 条件变量允许线程在获取锁失败时进入等待状态，直到锁被释放后才被唤醒。这使得ReentrantLock可以实现更复杂的同步机制，如生产者-消费者模式。
-
如何选择合适的锁？
- 在选择锁时，需要考虑场景的并发性、锁的类型（公平锁或非公平锁）以及是否需要条件变量。一般来说，对于低并发场景，可以使用简单锁；对于高并发场景，可以使用ReentrantLock等更高级的锁。
