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Java线程同步机制:ReentrantLock

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前言:

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在Java多线程编程中,线程同步是一个关键的问题。Java提供了多种同步机制,其中ReentrantLock是一种强大且灵活的同步机制。

一、ReentrantLock 的特性

ReentrantLock 是一种可重入锁,也就是说,一个线程可以多次获取同一把锁,而不会造成死锁。这在某些需要多次进入临界区的场景中非常有用。

ReentrantLock 还提供了公平和非公平两种模式。在公平模式下,等待时间最长的线程将优先获取锁;在非公平模式下,获取锁的顺序是不确定的,可能导致某些线程饥饿。

二、ReentrantLock 的使用创建和获取锁

创建 ReentrantLock 非常简单,只需要使用 new 关键字即可。获取和释放锁可以使用 lock 和 unlock 方法:

ReentrantLock lock = new ReentrantLock();lock.lock();try {    // access shared resource} finally {    lock.unlock();}

注意,我们应该总是在 finally 代码块中释放锁,以确保锁总是被正确释放,即使在临界区的代码抛出异常。

公平和非公平锁

在创建 ReentrantLock 时,可以选择公平或非公平模式:

ReentrantLock fairLock = new ReentrantLock(true);  // 公平锁ReentrantLock unfairLock = new ReentrantLock();  // 非公平锁,默认为非公平

听起来公平锁更合理一些,但是使用公平锁比使用常规锁要慢很多。只有当你确实了解自己要做什么并且对于你要解决的问题有一个特定的理由必须使用公平锁的时候,才可以使用公平锁。即使使用公平锁,也无法确保线程调度器是公平的。如果线程调度器选择忽略一个线程,而该线程为了这个锁已经等待了很长时间,那么就没有机会公平地处理这个锁了。

三、常用方法

方法名称

方法描述

lock

用来获取锁,如果锁已被其他线程获取,则进行等待

tryLock

表示用来尝试获取锁,如果获取成功,则返回true,如果获取失败(即锁已被其他线程获取),则返回false,也就说这个方法无论如何都会立即返回。在拿不到锁时不会一直在那等待

tryLock(long time, TimeUnit unit)

和tryLock()类似,区别在于它在拿不到锁时会等待一定的时间,在时间期限之内如果还拿不到锁,就返回false。如果如果一开始拿到锁或者在等待期间内拿到了锁,则返回true

lockInterruptibly

获取锁,如果获取锁失败则进行等到,如果等待的线程被中断会相应中断信息

unlock

释放锁的操作

newCondition

获取Condition对象,该组件和当前的锁绑定,当前线程只有获得了锁,才能调用该组件wait()方法,而调用后,当前线程释放锁

lockInterruptibly()

ReentrantLock interruptibleLock = new ReentrantLock();try {    interruptibleLock.lockInterruptibly();    // 执行需要同步的操作} catch (InterruptedException e) {    // 处理中断} finally {    interruptibleLock.unlock();}

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