Java并发之ReentrantLock基础(一)(java并发解决)

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  ReentrantLock是Java中java.util.concurrent.locks.Lock的一个实现类,顾名思义它是Java中锁的一种实现,具体一点来说它是Java中一种可重入的独占锁。它与synchronized相比在功能上与之基本相同,但ReentrantLock提供了更为丰富灵活的使用方式,也更加适合复杂的并发场景。但是synchronized是基于JVM层面实现的,而Lock是基于JDK层面实现的。ReentrantLock内部通过内部类实现了AQS框架(AbstractQueuedSynchronizer)的API来实现独占锁的功能。

  核心不同对比:

  1. 类声明

  ReentrantLock类

  ReentrantLock的UML图

  说明:ReentrantLock 类内部总共存在Sync、NonfairSync、FairSync三个类,NonfairSync与 FairSync类继承自 Sync类,Sync类继承自 AbstractQueuedSynchronizer抽象类。

  2. 构造声明

  ReentrantLock()构造,默认创建非公平策略(false)的ReentrantLock对象,即new ReentrantLock(false)。
ReentrantLock(boolean fair) 构造,fair参数可指定创建公平策略(true)/非公平策略(false)的ReentrantLock对象。

  3. 使用方式

  a) ReentrantLock的基本使用

  在希望保证线程同步的代码之前显示调用 lock.lock() 尝试获取锁,若被其他线程占用则阻塞;

  在希望保证线程同步的代码执行完毕之后,需要手动释放锁lock.unlock(),否则会造成死锁(一般来讲把释放锁的逻辑放在需要线程同步的代码包装外的finally块中,以确保锁的释放);

  有N个lock.lock()就要有M(M=N)个lock.unlock(),若出现N M则会造成死锁,若出现N M span="" 则会抛出IllegalMonitorStateException异常;

  b) 加锁和解锁

  
通过ReentrantLock的加锁方法Lock进行加锁操作;

  会调用到内部类Sync的Lock方法,由于Sync#lock是抽象方法,根据ReentrantLock初始化选择的公平锁和非公平锁,执行相关内部类的Lock方法,本质上都会执行AQS的Acquire方法;

  AQS的Acquire方法会执行tryAcquire方法,但是由于tryAcquire需要自定义同步器实现,因此执行了ReentrantLock中的tryAcquire方法,由于ReentrantLock是通过公平锁和非公平锁内部类实现的tryAcquire方法,因此会根据锁类型不同,执行不同的tryAcquire;

  tryAcquire是获取锁逻辑,获取失败后,会执行框架 AQS的后续逻辑,跟ReentrantLock自定义同步器无关。

  
通过 ReentrantLock的解锁方法 Unlock进行解锁;

  Unlock会调用内部类 Sync的 Release方法,该方法继承于AQS;

  Release中会调用 tryRelease方法,tryRelease需要自定义同步器实现,tryRelease只在ReentrantLock中的Sync实现,因此可以看出,释放锁的过程,并不区分是否为公平锁;

  释放成功后,所有处理由AQS框架完成,与自定义同步器无关。

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