J.U.C-AQS框架同步组件之可重入锁ReentrantLock详解

Elizabeth ·

更新时间:2024-09-21

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ReentrantLock?

synchronized是托管给JVM执行的，Lock的锁定是通过代码实现的。所以Lock比较灵活，可以便于开发人员根据合适的场景进行操作，Lock是一个接口，需要实现它来进行使用，ReetrantLock是Lock的主要实现类，ReetrantLock是一个可重入锁，同时可以指定公平锁和非公平锁，我们来具体看一下他的实现方式。

什么是可重入锁?

为什么叫重入锁呢？
ReentrantLock，我们把它拆开来看就明了了。

Re-Entrant-Lock：即表示可重新反复进入的锁，但仅限于当前线程；

public void m() {
    lock.lock();
    lock.lock();
    try {
      // ... method body
    } finally {
      lock.unlock()
      lock.unlock()
    }
}

如示例代码所示，当前线程可以反复加锁，但也需要释放同样加锁次数的锁，即重入了多少次，就要释放多少次，不然也会导入锁不被释放。

试想一下，如果不设计成可重入锁，那自己如果反复给自己加锁，不是会把自己加死锁了吗？所以，到现在，重入锁的概念大概应该清楚了吧？

重入锁最重要的几个方法

这几个方法都是 Lock 接口中定义的：
在这里插入图片描述

1. lock()

获取锁，有以下三种情况：

锁空闲：直接获取锁并返回，同时设置锁持有者数量为：1；当前线程持有锁：直接获取锁并返回，同时锁持有者数量递增1；其他线程持有锁：当前线程会休眠等待，直至获取锁为止； 2. lockInterruptibly()

获取锁，逻辑和 lock() 方法一样，但这个方法在获取锁过程中能响应中断。

3. tryLock()

从关键字字面理解，这是在尝试获取锁，获取成功返回：true，获取失败返回：false, 这个方法不会等待，有以下三种情况：

锁空闲：直接获取锁并返回：true，同时设置锁持有者数量为：1；当前线程持有锁：直接获取锁并返回：true，同时锁持有者数量递增1；其他线程持有锁：获取锁失败，返回：false； 4）tryLock(long timeout, TimeUnit unit)

逻辑和 tryLock() 差不多，只是这个方法是带时间的。

5）unlock()

释放锁，每次锁持有者数量递减 1，直到 0 为止。所以也就是为什么 lock 多少次，就要对应 unlock 多少次。

6）newCondition

返回一个这个锁的 Condition 实例，可以实现 synchronized 关键字类似 wait/ notify 实现多线程通信的功能，不过这个比 wait/ notify 要更灵活，更强大！

代码示例: 最简单的加锁

private static void add() {
        reentrantLock.lock();
        try {
            count++;
        } finally {
            reentrantLock.unlock();
        }
    }

加锁和释放锁都在方法里面进行，可以自由控制，比 synchronized 更灵活，更方便。但要注意的是，释放锁操作必须在 finally 里面，不然如果出现异常导致锁不能被正常释放，进而会卡死后续所有访问该锁的线程。

ReentrantLock和Condition组件搭配使用:

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
@Slf4j
public class LockExample6 {
    public static void main(String[] args) {
        ReentrantLock reentrantLock = new ReentrantLock();
        Condition condition = reentrantLock.newCondition();
        new Thread(() -> {
            try {
                reentrantLock.lock();   // 此时被加入到了AQS等待序列中
                log.info("wait signal"); // 1
                condition.await();  // 又被AQS移除了(await操作释放了锁) 进入了Condition的等待队列中 
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            log.info("get signal"); // 4 获得信号
            reentrantLock.unlock();
        }).start();
        new Thread(() -> {
            reentrantLock.lock();  // 获得锁 进入AQS等待序列中
            log.info("get lock"); // 2
            try {
                Thread.sleep(3000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            condition.signalAll(); // 发送信号唤醒所有等待的线程 将Condition等待队列中的线程1节点的 取出并加入到AQS等待队列中
            log.info("send signal ~ "); // 3
            reentrantLock.unlock();
        }).start();
    }
}

作者：李昊轩的博客

reentrantlock

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