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前言

马上跟上主播的节奏,看看怎么使用ReentrantLock,这个比较简单,非常适合我们新人朋友奥!

本文只介绍简单的使用,具体原理,主播下一篇具体研究🤗

什么是ReentrantLock?

ReentrantLock 是 Java 并发包 (java.util.concurrent.locks) 中的一个类,它实现了 Lock 接口,提供了与 synchronized 关键字类似的互斥锁功能,但具有更高的灵活性和扩展性。

主要特点:

可重入性:

与 synchronized 一样,ReentrantLock 是可重入的。这意味着同一个线程可以多次获取同一个锁,而不会导致死锁。

每次获取锁后,必须相应地进行相同次数的释放。

公平性:

ReentrantLock 支持公平锁和非公平锁。公平锁会按照线程请求锁的顺序来分配锁,而非公平锁则允许插队,可能导致某些线程长时间无法获取锁。

通过构造函数可以指定是否使用公平锁,默认是非公平锁。

可中断的锁获取:

ReentrantLock 提供了 lockInterruptibly() 方法,允许线程在等待锁的过程中响应中断。

超时获取锁:

tryLock() 方法可以尝试获取锁,如果锁不可用,可以选择立即返回或等待一段时间后返回。

条件变量:

ReentrantLock 提供了 newCondition() 方法,可以创建 Condition 对象,用于更细粒度的线程通信和等待/通知机制。

ReentrantLock可以怎么用?

基本使用锁

作用: 阻塞等待

非公平锁(默认) :直接尝试通过 CAS(Compare-And-Swap)抢占锁。若失败,则进入等待队列(AQS 队列),自旋或挂起线程。

公平锁:直接进入等待队列,严格按 FIFO 顺序分配锁。

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); // 默认非公平锁

// ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true); // 公平锁

public void doSomething() {

lock.lock(); // 阻塞直到获取锁

try {

// 临界区代码

} finally {

lock.unlock(); // 必须手动释放!

}

}

尝试获取锁

作用: 非阻塞式尝试获取锁,立即返回成功或失败状态,避免线程无限等待。

场景:

需要快速失败逻辑(如资源被占用时执行其他操作)

避免死锁(如同时获取多个锁时)

if (lock.tryLock()) { // 立即尝试,不阻塞

try { /* 操作 */ } finally { lock.unlock(); }

} else { /* 失败处理 */ }

超时获取锁

作用: 在指定时间内等待获取锁,超时后放弃,避免无限阻塞。

场景:

需要控制最长等待时间(如响应实时性要求高的系统)

避免因死锁导致线程长期挂起

if (lock.tryLock(1, TimeUnit.SECONDS)) { // 最多等待1秒

try { /* 操作 */ } finally { lock.unlock(); }

} else { /* 超时处理 */ }

可中断获取

作用: 在等待锁的过程中响应线程中断,避免无法取消的阻塞。

场景:

需要支持任务取消(如用户主动取消长时间操作)

避免线程被永久阻塞

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class ReentrantLockInterruptExample {

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

// 线程1:先获取锁并执行长时间任务

Thread t1 = new Thread(() -> {

lock.lock();

try {

System.out.println("线程1获取锁,开始执行5秒任务...");

Thread.sleep(5000); // 模拟长时间任务

System.out.println("线程1任务完成");

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

} finally {

lock.unlock();

System.out.println("线程1释放锁");

}

});

// 线程2:尝试可中断获取锁

Thread t2 = new Thread(() -> {

try {

System.out.println("线程2尝试获取锁(可中断)...");

lock.lockInterruptibly(); // 可中断获取锁

try {

System.out.println("线程2成功获取锁!");

} finally {

lock.unlock();

System.out.println("线程2释放锁");

}

} catch (InterruptedException e) {

System.out.println("线程2在等待锁时被中断!");

}

});

t1.start();

Thread.sleep(1000); // 确保t1先获取锁

t2.start();

Thread.sleep(1000); // 等待t2进入阻塞状态

t2.interrupt(); // 中断t2的等待

}

}

条件变量

作用: 通过 Condition 实现线程间的精确协调,替代 Object.wait/notify,支持多个等待队列。

场景:

生产者-消费者模型

线程按条件执行(如任务队列非空时唤醒消费者)

Condition condition = lock.newCondition();

// 线程A:等待条件

lock.lock();

try {

while (!conditionMet) {

condition.await(); // 释放锁并等待(类似 wait())

}

} finally { lock.unlock(); }

// 线程B:通知条件

lock.lock();

try {

conditionMet = true;

condition.signal(); // 唤醒一个线程(类似 notify())

// condition.signalAll(); // 唤醒所有等待线程

} finally { lock.unlock(); }

总结

ReentrantLock优点

灵活锁控制

支持 tryLock() 非阻塞获取锁。

支持 tryLock(timeout) 超时获取锁。

支持 lockInterruptibly() 可中断获取锁。

公平性可选

默认是非公平锁(性能更高)。

可通过构造方法选择公平锁(按等待顺序分配锁)。

多条件变量

通过 newCondition() 创建多个 Condition,实现精细的线程协调(如生产者-消费者模型)。

可重入性

同一线程可多次获取锁,避免死锁(需匹配相同次数的 unlock())。

锁状态监控

提供 getHoldCount()、isLocked() 等方法,方便调试和监控锁状态。

ReentrantLock缺点

手动管理锁

必须显式调用 lock() 和 unlock(),遗漏 unlock() 会导致死锁。

代码复杂性

相比 synchronized,代码更冗长(需配合 try-finally)。

性能开销

低竞争场景下性能略低于 synchronized(因涉及 API 调用和 JUC 层逻辑)。

错误使用风险

重入次数不匹配、嵌套锁逻辑复杂等问题易引发 Bug。

适用场景

需要高级锁功能

超时获取锁(避免死锁)。

可中断锁(支持任务取消)。

尝试获取锁(快速失败)。

公平锁需求

需按线程请求顺序分配锁(如计费系统、任务调度)。

复杂线程协调

使用多个 Condition 实现生产者-消费者、任务队列等复杂协作逻辑。

跨方法锁控制

锁在多个方法中嵌套使用(如递归调用或分布式锁模拟)。

锁状态监控

需要调试锁竞争情况(如监控等待线程数、锁持有状态)。

后话

什么?这就结束了,不要着急,主播正在快码加鞭的写原理。

小手手,点上关注。

主播马上一起和你们探索ReertrantLock原理😘

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