ReentrantLock

简介: ReentrantLock

ReentrantLock 是 Java 中的一个接口,属于 java.util.concurrent.locks 包。它提供了一种锁机制,用于控制多个线程对共享资源的访问。与 Java 中的 synchronized 关键字相比,ReentrantLock 提供了更复杂的锁定机制,并且允许中断、超时以及尝试非阻塞地获取锁。

以下是 ReentrantLock 的一些关键特性和使用方法的详解:

特性:

  1. 重入:正如其名称所示,ReentrantLock 允许同一个线程多次获取锁,每获取一次,锁的计数器就增加一,只有当锁的计数器下降到零时,其他线程才有机会获取该锁。

  2. 公平性:可以设置公平性。如果设置为公平锁,则等待时间最长的线程(或最先请求锁的线程)将最先获得锁。如果设置为非公平锁(默认),则获取锁的顺序可能是随机的。

  3. 可中断:获取锁的过程中,线程可以选择中断,当线程被中断时,它会抛出 InterruptedException

  4. 超时:在尝试获取锁时,可以指定一个超时时间,在超时时间内如果未能获取到锁,将抛出 TimeoutException

  5. 非阻塞尝试获取:可以尝试在不阻塞的情况下获取锁,如果锁不可用,调用立即返回 false

使用方法:

创建 ReentrantLock:

ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

或者创建一个公平锁:

ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true);

锁的获取与释放:

lock.lock();  // 获取锁
try {
   
    // 执行受保护的代码
} finally {
   
    lock.unlock();  // 释放锁
}

尝试非阻塞获取锁:

if (lock.tryLock()) {
   
    try {
   
        // 执行受保护的代码
    } finally {
   
        lock.unlock();
    }
} else {
   
    // 处理锁不可用的情况
}

锁的中断获取:

lock.lockInterruptibly();  // 可中断地获取锁
try {
   
    // 执行受保护的代码
} catch (InterruptedException e) {
   
    // 处理中断
} finally {
   
    lock.unlock();
}

超时获取锁:

try {
   
    if (lock.tryLock(1, TimeUnit.SECONDS)) {
     // 超时时间为1秒
        try {
   
            // 执行受保护的代码
        } finally {
   
            lock.unlock();
        }
    } else {
   
        // 处理超时情况
    }
} catch (InterruptedException e) {
   
    // 处理中断
}

与其他锁比较:

  • synchronized 是一种内置的、无公平性的锁,它不支持超时和中断。
  • java.util.concurrent.locks.Lock 接口(ReentrantLock 实现了这个接口)提供了比 synchronized 更高级的特性,如公平性、中断、超时等。

注意事项:

  • 使用 ReentrantLock 时,必须确保在每个 lock() 调用后都有相应的 unlock() 调用,以避免死锁。
  • 推荐使用 try-finally 块来确保即使发生异常也能释放锁。
  • 在设计锁的时候,尽量减少锁的持有时间和粒度,以减少线程间的等待时间,提高并发效率。

ReentrantLock 是 Java 并发编程中一个非常有用的工具,它提供了比 synchronized 更多的灵活性,使得开发者可以根据需要实现更复杂的同步需求。

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