可重入锁ReentrantLock的工作原理
2024-01-06 08:02:08
ReentrantLock是Java并发编程中的一个可重入锁，它允许一个线程多次获取同一把锁，而不会造成死锁。ReentrantLock底层使用CAS+AQS队列来实现，它是一种公平锁，这意味着等待时间最长的线程将首先获得锁。
ReentrantLock的使用场景包括：
- 多线程访问共享资源时，需要保证数据的一致性。
- 多线程并发执行任务时，需要控制线程的执行顺序。
- 多线程之间需要进行通信时，需要使用锁来保证通信的可靠性。
ReentrantLock的优点包括：
- 可重入性：一个线程可以多次获取同一把锁，而不会造成死锁。
- 公平性：等待时间最长的线程将首先获得锁。
- 高性能：ReentrantLock的性能比synchronized要高。
ReentrantLock的缺点包括：
- 使用复杂：ReentrantLock的使用比synchronized关键字要复杂，需要手动加锁和解锁。
- 可能造成死锁：如果一个线程长时间持有锁，其他线程可能会等待很长时间才能获得锁，从而导致死锁。
总的来说，ReentrantLock是一种非常有用的并发编程工具，它可以帮助我们解决多线程编程中的许多问题。但是，我们需要谨慎使用ReentrantLock，以避免造成死锁和其他问题。
ReentrantLock的底层实现
ReentrantLock的底层使用CAS+AQS队列来实现。CAS是指Compare And Swap，它是一种原子操作，可以保证在多线程并发执行时，只有一个线程能够成功修改共享变量。AQS是指AbstractQueuedSynchronizer，它是一个抽象队列同步器，它提供了锁的的基本功能，例如加锁、解锁、等待等。
ReentrantLock的加锁过程如下：
- 线程调用ReentrantLock的lock()方法。
- ReentrantLock使用CAS操作尝试获取锁。
- 如果CAS操作成功，则线程获取锁。
- 如果CAS操作失败，则线程进入AQS队列等待。
- 当锁被释放时，AQS队列中的第一个线程将被唤醒并获取锁。
ReentrantLock的解锁过程如下：
- 线程调用ReentrantLock的unlock()方法。
- ReentrantLock使用CAS操作尝试释放锁。
- 如果CAS操作成功，则锁被释放。
- 如果CAS操作失败，则说明锁已经被其他线程获取，当前线程无法释放锁。
ReentrantLock的使用场景
ReentrantLock的使用场景包括：
- 多线程访问共享资源时，需要保证数据的一致性。
- 多线程并发执行任务时，需要控制线程的执行顺序。
- 多线程之间需要进行通信时，需要使用锁来保证通信的可靠性。
例如，在多线程访问共享资源时，我们可以使用ReentrantLock来保证数据的一致性。具体来说，我们可以将共享资源放在一个临界区中，并在临界区周围使用ReentrantLock进行加锁和解锁。这样，只有一个线程能够同时访问共享资源，从而保证数据的完整性。
ReentrantLock的优缺点
ReentrantLock的优点包括：
- 可重入性：一个线程可以多次获取同一把锁，而不会造成死锁。
- 公平性：等待时间最长的线程将首先获得锁。
- 高性能：ReentrantLock的性能比synchronized关键字要高。
ReentrantLock的缺点包括：
- 使用复杂：ReentrantLock的使用比synchronized关键字要复杂，需要手动加锁和解锁。
- 可能造成死锁：如果一个线程长时间持有锁，其他线程可能会等待很长时间才能获得锁，从而导致死锁。
总的来说，ReentrantLock是一种非常有用的并发编程工具，它可以帮助我们解决多线程编程中的许多问题。但是，我们需要谨慎使用ReentrantLock，以避免造成死锁和其他问题。
