ReentrantLock可重入锁

lijunyi2021-08-31java锁多线程

ReentrantLock可重入锁简单介绍✨

从JDK5开始，引入了一个高级的处理并发的java.util.concurrent包(就是常说的：JUC🎋)，它提供了大量更高级的并发功能，能大大简化多线程程序的编写。这里将介绍JUC提供的，替代synchronized锁的ReentrantLock(可重入锁)

TIP

synchronized关键字用于加锁，但这种锁一是很重，二是获取时必须一直等待，没有额外的尝试机制。

传统的synchronized锁🎐

public class Counter {
    private int count;

    public void add(int n) {
        synchronized(this) {
            count += n;
        }
    }
}

ReentrantLock替代🎋

public class Counter {
    private final Lock lock = new ReentrantLock();
    private int count;

    public void add(int n) {
        // 获取锁
        lock.lock();
        try {
            count += n;
        } finally {
            // 最后必须释放锁
            lock.unlock();
        }
    }
}

区别❗

ReentrantLock是可重入锁，它和synchronized一样，一个线程可以多次获取同一个锁。

和synchronized不同的是，ReentrantLock可以尝试获取锁

if (lock.tryLock(1, TimeUnit.SECONDS)) {
    try {
        ...
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}

上述代码在尝试获取锁的时候，最多等待1秒。如果1秒后仍未获取到锁，tryLock()返回false，程序就可以做一些额外处理，而不是无限等待下去。

所以，使用ReentrantLock比直接使用synchronized更安全，线程在tryLock()失败的时候不会导致死锁。

小结⭕

ReentrantLock可以替代synchronized进行同步；

ReentrantLock获取锁更安全；

必须先获取到锁，再进入try {...}代码块，最后使用finally保证释放锁；

可以使用tryLock()尝试获取锁。

使用Condition对象来实现wait和notify的功能。💥

class TaskQueue {
    private final Lock lock = new ReentrantLock();
    private final Condition condition = lock.newCondition();
    private Queue<String> queue = new LinkedList<>();

    public void addTask(String s) {
        lock.lock();
        try {
            queue.add(s);
            condition.signalAll();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public String getTask() {
        lock.lock();
        try {
            while (queue.isEmpty()) {
                condition.await();
            }
            return queue.remove();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}

使用Condition时，引用的Condition对象必须从Lock实例的newCondition()返回，这样才能获得一个绑定了Lock实例的Condition实例。

Condition提供的await()、signal()、signalAll()原理和synchronized锁对象的wait()、notify()、notifyAll()是一致的，并且其行为也是一样的：

await()会释放当前锁，进入等待状态；
signal()会唤醒某个等待线程；
signalAll()会唤醒所有等待线程；
唤醒线程从await()返回后需要重新获得锁。

此外，和tryLock()类似，await()可以在等待指定时间后，如果还没有被其他线程通过signal()或signalAll()唤醒，可以自己醒来

if (condition.await(1, TimeUnit.SECOND)) {
    // 被其他线程唤醒
} else {
    // 指定时间内没有被其他线程唤醒
}

可见，使用Condition配合Lock，我们可以实现更灵活的线程同步。

小结💫

Condition可以替代wait和notify；

Condition对象必须从Lock对象获取。

ReentrantLock可重入锁