04 ReentrantLock

本文为个人学习摘要笔记。 原文地址：廖雪峰 Java 教程 - 使用 ReentrantLock

从 Java 5 开始，引入了一个高级的处理并发的 java.util.concurrent 包，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。

我们知道 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。java.util.concurrent.locks 包提供的 ReentrantLock 用于替代 synchronized 加锁。

synchronized 的缺陷：

1. 效率低：锁释放的情况少、试图获得锁时不能设置超时、不能中断一个正在试图获得锁的线程；

2. 不够灵活：加锁和释放的时机单一，每个锁仅有单一的条件（某个对象）；

3. 无法知道是否成功获取到锁。

public class T {

    Lock lock = new ReentrantLock();

    private synchronized void m1() {
        System.out.println("m1 start");
    }

    private void m2() {
        lock.lock(); // 等同于 synchronized
        try {
            System.out.println("m2 start");
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        T t = new T();
        new Thread(t::m1, "t1").start();
        new Thread(t::m2, "t2").start();
    }

}

因为 synchronized 是 Java 语言层面提供的语法，所以我们不需要考虑异常，出现异常会自动释放锁；而 ReentrantLock 是 Java 代码实现的锁，我们就必须先获取锁，然后在 finally 中正确释放锁。

顾名思义，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)) {
    // 必须再包一层 try catch，只有获取锁成功才能 unlock
    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。