ReentrantLock 深入浅出

2023-09-04 19:07:11

ReentrantLock 是 Java 并发编程中的重要组件，它是一种可重入锁，这意味着同一个线程可以多次获取同一把锁。ReentrantLock 的设计使得它在多线程环境下非常有用，可以有效地防止数据竞争和死锁。

ReentrantLock 的实现基于一个叫做 AQS（AbstractQueuedSynchronizer）的类。AQS 是一个抽象类，它提供了锁的基本功能，如获取锁、释放锁、等待锁等。ReentrantLock 继承自 AQS，并实现了 AQS 中定义的方法。

当一个线程试图获取 ReentrantLock 时，它首先会调用 AQS 的 acquire 方法。acquire 方法会尝试获取锁，如果锁已经被其他线程持有，那么当前线程会被阻塞，直到锁被释放。当锁被释放后，当前线程将被唤醒并获得锁。

ReentrantLock 的可重入性是指同一个线程可以多次获取同一把锁。这是因为 AQS 在实现 acquire 方法时，使用了递归锁的概念。递归锁允许一个线程多次获取同一把锁，而不会发生死锁。

ReentrantLock 可以用于各种多线程编程场景中，例如：

同步对共享资源的访问：ReentrantLock 可以用于同步对共享资源的访问，防止多个线程同时访问同一个共享资源，从而避免数据竞争和死锁。
控制线程的执行顺序：ReentrantLock 可以用于控制线程的执行顺序，例如，在生产者-消费者模型中，ReentrantLock 可以用于控制生产者和消费者线程的执行顺序，确保生产者在生产数据之前，消费者已经准备好消费数据。
实现公平锁：ReentrantLock 可以实现公平锁，这意味着等待时间最长的线程将优先获得锁。公平锁可以防止优先级较高的线程饿死优先级较低的线程。

ReentrantLock 的优点包括：

ReentrantLock 的缺点包括：

在使用 ReentrantLock 时，需要注意以下几点：

尽量避免在循环中获取锁：在循环中获取锁可能会导致死锁。
尽量避免在锁的临界区内进行耗时的操作：在锁的临界区内进行耗时的操作可能会导致其他线程长时间等待锁，从而影响程序的性能。
使用 try-finally 语句释放锁：在使用 ReentrantLock 时，一定要使用 try-finally 语句释放锁，以确保在任何情况下锁都能被释放。