ReentrantLock 原理你都知道吗？

在Java中，ReentrantLock 是实现再入锁（Reentrant Lock）的一个类，它属于 java.util.concurrent.locks 包。下面详细介绍 ReentrantLock 的原理，逻辑步骤，以及提供示例代码。

ReentrantLock 原理

1. 线程安全性：ReentrantLock 提供了线程安全的锁定机制。

2. 可重入性：与 synchronized 不同，ReentrantLock 明确地暴露了其可重入性质。如果当前线程已经持有锁，那么该线程可以再次获取锁而不会被阻塞。

3. 公平性选择：ReentrantLock 允许你选择锁的公平性。公平性指的是锁的获取顺序按照请求的顺序进行。

4. 尝试非阻塞获取：ReentrantLock 提供了尝试获取锁的方法，如果锁不可用，调用者可以不阻塞地继续执行。

5. 超时获取：ReentrantLock 还提供了带超时的获取锁的方法，如果超过指定时间还不能获取到锁，将返回。

ReentrantLock 逻辑步骤

1. 创建锁：首先，你需要创建一个 ReentrantLock 对象。

2. 获取锁：在访问共享资源之前，线程必须通过调用 lock() 方法来获取锁。

3. 重入获取锁：如果当前线程已经持有锁，再次调用 lock() 方法时，锁的计数会增加。

4. 释放锁：线程完成对共享资源的访问后，必须通过调用 unlock() 方法来释放锁，锁的计数会减少。

5. 锁的公平性：如果锁是公平的，那么等待时间最长的线程将会最先获取到锁。

示例代码

import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class ReentrantLockExample {
   

    // 创建锁对象，可以选择性地传入fair参数来指定是否公平
    private Lock lock = new ReentrantLock(true); // 公平锁

    public void performAction() {
   
        // 尝试获取锁
        lock.lock();
        try {
   
            // 线程安全地执行代码
            doSomething();
        } finally {
   
            // 释放锁
            lock.unlock();
        }
    }

    private void doSomething() {
   
        // 模拟一些操作
        System.out.println("Performing some action");
        // 假设需要再次获取锁进行操作
        lock.lock();
        try {
   
            // 再次执行线程安全的操作
            System.out.println("Performing another action");
        } finally {
   
            // 释放锁
            lock.unlock();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
   
        ReentrantLockExample example = new ReentrantLockExample();
        example.performAction();
    }
}

注意事项

1. 使用 ReentrantLock 时，务必在 finally 块中释放锁，以避免在发生异常时死锁。
2. ReentrantLock 是一个重的锁，相比 synchronized，它在竞争激烈的情况下性能更好，但在低并发下，synchronized 的开销可能更小。
3. 根据需要选择锁的公平性。非公平锁通常响应更快，但可能导致饥饿现象。

通过以上步骤和示例代码，你应该对 ReentrantLock 的工作原理有了清晰的理解。欢迎关注威哥爱编程，一起学习成长。