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。