深入剖析ReentrantLock，轻松掌握Java并发加锁利器

后端

2023-02-27 14:29:07

ReentrantLock：解锁 Java 并发编程的利器

什么是 ReentrantLock？

ReentrantLock 是 Java 并发编程中的一个关键工具，用于控制对共享资源的访问。它就像一位交通警察，确保线程有序地访问资源，避免数据混乱和程序崩溃。

设计原理

ReentrantLock 的设计核心是一个内部锁对象，称为同步器。它负责管理锁的状态和对资源的访问。线程必须先获取锁对象，才能访问资源。完成后，它必须释放锁对象，让其他线程可以继续。

实现细节

ReentrantLock 的内部结构相当复杂，但它的工作原理相对简单。它由以下关键元素组成：

同步器： 负责管理锁状态的内部对象。
队列： 用于存储等待获取锁对象的线程。
等待条件： 线程在获取锁对象失败时进入的等待状态。

使用指南

使用 ReentrantLock 非常简单。主要方法如下：

lock()： 获取锁对象。如果锁被其他线程持有，当前线程将进入等待队列。
unlock()： 释放锁对象，允许其他线程访问资源。
tryLock()： 尝试获取锁对象。如果锁被持有，不会进入等待队列，而是直接返回 false。
lockInterruptibly()： 获取锁对象。如果锁被持有，将进入等待队列，直到获取锁对象或被中断。

优势

ReentrantLock 有几个显着的优势：

可重入性： 一个线程可以多次获取同一个锁对象，避免死锁。
公平性： 提供公平锁和非公平锁模式，公平锁保证所有线程按请求顺序获取锁。
读写锁： 支持读写锁，提高并发性能。

代码示例

以下示例展示了如何使用 ReentrantLock：

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class ReentrantLockExample {
    private static final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    private static int counter;

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            new Thread(() -> {
                lock.lock();
                try {
                    counter++;
                } finally {
                    lock.unlock();
                }
            }).start();
        }

        try {
            Thread.sleep(100);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("Final counter value: " + counter);
    }
}