【多线程面试题十六】、谈谈ReentrantLock的实现原理

简介: 这篇文章解释了`ReentrantLock`的实现原理,它基于Java中的`AbstractQueuedSynchronizer`(AQS)构建,通过重写AQS的`tryAcquire`和`tryRelease`方法来实现锁的获取与释放,并详细描述了AQS内部的同步队列和条件队列以及独占模式的工作原理。

面试官:谈谈ReentrantLock的实现原理**

参考答案:

ReentrantLock是基于AQS实现的,AQS即AbstractQueuedSynchronizer的缩写,这个是个内部实现了两个队列的抽象类,分别是同步队列和条件队列。其中同步队列是一个双向链表,里面储存的是处于等待状态的线程,正在排队等待唤醒去获取锁,而条件队列是一个单向链表,里面储存的也是处于等待状态的线程,只不过这些线程唤醒的结果是加入到了同步队列的队尾,AQS所做的就是管理这两个队列里面线程之间的等待状态-唤醒的工作。

在同步队列中,还存在2中模式,分别是独占模式和共享模式,这两种模式的区别就在于AQS在唤醒线程节点的时候是不是传递唤醒,这两种模式分别对应独占锁和共享锁。

AQS是一个抽象类,所以不能直接实例化,当我们需要实现一个自定义锁的时候可以去继承AQS然后重写获取锁的方式和释放锁的方式还有管理state,而ReentrantLock就是通过重写了AQS的tryAcquire和tryRelease方法实现的lock和unlock。

ReentrantLock 结构如下图所示:
在这里插入图片描述
首先ReentrantLock 实现了 Lock 接口,然后有3个内部类,其中Sync内部类继承自AQS,另外的两个内部类继承自Sync,这两个类分别是用来公平锁和非公平锁的。通过Sync重写的方法tryAcquire、tryRelease可以知道,ReentrantLock实现的是AQS的独占模式,也就是独占锁,这个锁是悲观锁。

相关文章
|
9月前
|
监控 Kubernetes Java
阿里面试:5000qps访问一个500ms的接口,如何设计线程池的核心线程数、最大线程数? 需要多少台机器?
本文由40岁老架构师尼恩撰写,针对一线互联网企业的高频面试题“如何确定系统的最佳线程数”进行系统化梳理。文章详细介绍了线程池设计的三个核心步骤:理论预估、压测验证和监控调整,并结合实际案例(5000qps、500ms响应时间、4核8G机器)给出具体参数设置建议。此外,还提供了《尼恩Java面试宝典PDF》等资源,帮助读者提升技术能力,顺利通过大厂面试。关注【技术自由圈】公众号,回复“领电子书”获取更多学习资料。
|
8月前
|
数据采集 Java Linux
面试大神教你:如何巧妙回答线程优先级这个经典考题?
大家好,我是小米。本文通过故事讲解Java面试中常见的线程优先级问题。小明和小华的故事帮助理解线程优先级:高优先级线程更可能被调度执行,但并非越高越好。实际开发需权衡业务需求,合理设置优先级。掌握线程优先级不仅能写出高效代码,还能在面试中脱颖而出。最后,小张因深入分析成功拿下Offer。希望这篇文章能助你在面试中游刃有余!
128 4
面试大神教你:如何巧妙回答线程优先级这个经典考题?
|
8月前
|
Java 程序员 开发者
Java社招面试题:一个线程运行时发生异常会怎样?
大家好,我是小米。今天分享一个经典的 Java 面试题:线程运行时发生异常,程序会怎样处理?此问题考察 Java 线程和异常处理机制的理解。线程发生异常,默认会导致线程终止,但可以通过 try-catch 捕获并处理,避免影响其他线程。未捕获的异常可通过 Thread.UncaughtExceptionHandler 处理。线程池中的异常会被自动处理,不影响任务执行。希望这篇文章能帮助你深入理解 Java 线程异常处理机制,为面试做好准备。如果你觉得有帮助,欢迎收藏、转发!
493 14
|
8月前
|
缓存 安全 Java
面试中的难题:线程异步执行后如何共享数据?
本文通过一个面试故事,详细讲解了Java中线程内部开启异步操作后如何安全地共享数据。介绍了异步操作的基本概念及常见实现方式(如CompletableFuture、ExecutorService),并重点探讨了volatile关键字、CountDownLatch和CompletableFuture等工具在线程间数据共享中的应用,帮助读者理解线程安全和内存可见性问题。通过这些方法,可以有效解决多线程环境下的数据共享挑战,提升编程效率和代码健壮性。
246 6
|
9月前
|
算法 安全 Java
Java线程调度揭秘:从算法到策略,让你面试稳赢!
在社招面试中,关于线程调度和同步的相关问题常常让人感到棘手。今天,我们将深入解析Java中的线程调度算法、调度策略,探讨线程调度器、时间分片的工作原理,并带你了解常见的线程同步方法。让我们一起破解这些面试难题,提升你的Java并发编程技能!
284 16
|
9月前
|
安全 Java 程序员
面试直击:并发编程三要素+线程安全全攻略!
并发编程三要素为原子性、可见性和有序性,确保多线程操作的一致性和安全性。Java 中通过 `synchronized`、`Lock`、`volatile`、原子类和线程安全集合等机制保障线程安全。掌握这些概念和工具,能有效解决并发问题,编写高效稳定的多线程程序。
237 11
|
9月前
|
Java Linux 调度
硬核揭秘:线程与进程的底层原理,面试高分必备!
嘿,大家好!我是小米,29岁的技术爱好者。今天来聊聊线程和进程的区别。进程是操作系统中运行的程序实例,有独立内存空间;线程是进程内的最小执行单元,共享内存。创建进程开销大但更安全,线程轻量高效但易引发数据竞争。面试时可强调:进程是资源分配单位,线程是CPU调度单位。根据不同场景选择合适的并发模型,如高并发用线程池。希望这篇文章能帮你更好地理解并回答面试中的相关问题,祝你早日拿下心仪的offer!
182 6
|
9月前
|
缓存 安全 算法
Java 多线程 面试题
Java 多线程 相关基础面试题
|
10月前
|
并行计算 算法 安全
面试必问的多线程优化技巧与实战
多线程编程是现代软件开发中不可或缺的一部分,特别是在处理高并发场景和优化程序性能时。作为Java开发者,掌握多线程优化技巧不仅能够提升程序的执行效率,还能在面试中脱颖而出。本文将从多线程基础、线程与进程的区别、多线程的优势出发,深入探讨如何避免死锁与竞态条件、线程间的通信机制、线程池的使用优势、线程优化算法与数据结构的选择,以及硬件加速技术。通过多个Java示例,我们将揭示这些技术的底层原理与实现方法。
492 3
|
11月前
|
架构师 数据库
大厂面试高频:数据库乐观锁的实现原理、以及应用场景
数据库乐观锁是必知必会的技术栈,也是大厂面试高频,十分重要,本文解析数据库乐观锁。关注【mikechen的互联网架构】,10年+BAT架构经验分享。
大厂面试高频:数据库乐观锁的实现原理、以及应用场景