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ReentrantLock源码分析和使用案例

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ReentrantLock源码分析

ReentrantLock的源码位于java.util.concurrent.locks包中。它的主要实现类是AbstractQueuedSynchronizer,该类提供了锁的基本功能,ReentrantLock对其进行了扩展,增加了重入锁的功能。

ReentrantLock的构造函数有三个参数:

  • fair:是否使用公平锁。公平锁保证线程按照FIFO(先进先出)的顺序获取锁,而非公平锁则不保证这一点。
  • sync:用于实现锁功能的同步器。ReentrantLock使用AQS作为同步器。
  • state:锁的状态。锁的状态可以是0(未锁)、1(已被线程获取)或2(已被多个线程获取)。

ReentrantLock提供了许多方法来操作锁,包括:

  • lock():获取锁。如果锁已被其他线程获取,则当前线程将被阻塞,直到锁被释放。
  • unlock():释放锁。只有获取锁的线程才能释放锁。
  • tryLock():尝试获取锁。如果锁已被其他线程获取,则当前线程不会被阻塞,而是立即返回false。
  • tryLock(long timeout, TimeUnit unit):尝试在指定的时间内获取锁。如果锁已被其他线程获取,则当前线程将被阻塞,直到锁被释放或超时。

ReentrantLock使用案例

ReentrantLock可以用于多种场景,例如:

  • 同步对共享资源的访问。例如,多个线程同时访问同一个文件时,可以使用ReentrantLock来保证只有一个线程能够访问文件。
  • 实现死锁检测。ReentrantLock提供了hasQueuedThreads()和hasQueuedThread(Thread thread)方法,可以用来检测是否有线程在等待获取锁。
  • 实现公平锁。ReentrantLock可以通过构造函数的参数fair来指定是否使用公平锁。

ReentrantLock与synchronized的区别

ReentrantLock与synchronized都是用于实现锁功能的,但它们之间存在一些差异:

  • ReentrantLock是显式的锁,而synchronized是隐式的锁。ReentrantLock需要通过lock()和unlock()方法来获取和释放锁,而synchronized只需要在代码块或方法前加上synchronized即可。
  • ReentrantLock可以实现公平锁,而synchronized不能。公平锁保证线程按照FIFO(先进先出)的顺序获取锁,而非公平锁则不保证这一点。
  • ReentrantLock提供了更多的方法来操作锁,例如tryLock()和tryLock(long timeout, TimeUnit unit)方法,而synchronized没有这些方法。

ReentrantLock的优缺点

ReentrantLock具有以下优点:

  • 它可以实现公平锁。
  • 它提供了更多的方法来操作锁。
  • 它可以用于多种场景。

ReentrantLock也存在一些缺点:

  • 它比synchronized更复杂。
  • 它需要手动获取和释放锁,这可能会导致错误。

结论

ReentrantLock是Java中用于实现锁功能的类,它具有许多优点和缺点。在实际使用中,需要根据具体情况来选择是否使用ReentrantLock。