二十四. 并发实战-ReentrantLock使用

冷不防 2024-03-30 17:58 57阅读 0赞

### 前言 ###

本篇文章将对`JUC`并发包里提供的`ReentrantLock`的使用进行说明。

### 正文 ###

#### 一. 非公平锁的使用 ####

`ReentrantLock`默认是非公平锁，同时获取锁资源时会存在竞争关系，不能满足先到先获取的原则。示例如下。

public class ReentrantLockTest {
        
    
        @Test
        public void 测试非公平等待锁() throws Exception {
        
            // 创建锁对象，默认是非公平锁
            Lock lock = new ReentrantLock();
    
            // 创建CoundDownLatch对象，用于阻塞主线程
            CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(10);
    
            // 任务，里面存在同步代码块
            Runnable runnable = new Runnable() {
        
                @Override
                public void run() {
        
                    lock.lock();
                    try {
        
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 获得锁");
                    } finally {
        
                        countDownLatch.countDown();
                        lock.unlock();
                    }
                }
            };
    
            // 创建多个线程来执行同一个任务，会存在并发竞争锁的情况
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
        
                Thread thread = new Thread(runnable, "线程" + i);
                thread.start();
                // 放弃时间片，确保上一线程已经获取锁或者已经进入阻塞状态
                for (int k = 0; k < 100; k++) {
        
                    Thread.yield();
                }
            }
    
            // 等待子线程执行完毕
            countDownLatch.await();
        }
    
    }

上述示例中，创建`ReentrantLock`时使用的是无参构造函数，即创建的锁是非公平锁。构造了十个线程，依次执行同一个任务，在任务中存在同步代码块，因为是非公平锁，所以会出现后运行的线程比先运行的线程先拿到锁的情况。

运行测试程序，打印如下。

![在这里插入图片描述][802633a19f5a46478e58411f5f780d75.jpeg_pic_center]

#### 二. 公平锁的使用 ####

通过`ReentrantLock`的有参构造函数并传入**true**，可以创建一个公平锁，公平锁一定满足先到先得的原则。示例如下。

public class ReentrantLockTest {
        
    
        @Test
        public void 测试公平等待锁() throws Exception {
        
            // 创建锁对象，默认是非公平锁
            Lock lock = new ReentrantLock(true);
    
            // 创建CoundDownLatch对象，用于阻塞主线程
            CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(10);
    
            // 任务，里面存在同步代码块
            Runnable runnable = new Runnable() {
        
                @Override
                public void run() {
        
                    lock.lock();
                    try {
        
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 获得锁");
                    } finally {
        
                        countDownLatch.countDown();
                        lock.unlock();
                    }
                }
            };
    
            // 创建多个线程来执行同一个任务，会存在并发竞争锁的情况
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
        
                Thread thread = new Thread(runnable, "线程" + i);
                thread.start();
                // 放弃时间片，确保上一线程已经获取锁或者已经进入阻塞状态
                for (int k = 0; k < 100; k++) {
        
                    Thread.yield();
                }
            }
    
            // 等待子线程执行完毕
            countDownLatch.await();
        }
    
    }

运行测试程序，打印如下。

![在这里插入图片描述][c6442745c9264cfb861e0356809ae078.jpeg_pic_center]

无论运行多少次，一定是先启动的线程先获取到锁。

#### 三. 重入锁的使用 ####

`ReentrantLock`是可重入锁，即获取到锁的线程能够重复对锁资源进行获取。示例如下。

public class ReentrantLockTest {
        
    
        @Test
        public void 测试锁重入() {
        
            // 创建锁对象，默认是非公平锁
            Lock lock = new ReentrantLock();
    
            lock.lock();
            try {
        
                System.out.println("第一重获取锁");
                lock.lock();
                try {
        
                    System.out.println("第二重获取锁");
                } finally {
        
                    lock.unlock();
                }
            } finally {
        
                lock.unlock();
            }
        }
    
    }

运行测试程序，打印如下。

![在这里插入图片描述][bf4f645e53fc4d30a0a6b8b5be5aa2c8.jpeg_pic_center]

### 总结 ###

`ReentrantLock`的使用总结如下。

1.  `ReentrantLock`默认是非公平锁，即获取锁资源不满足先到先得；
2.  `ReentrantLock`可以通过构造函数指定为公平锁，即先尝试获取锁资源的线程一定比后尝试获取锁资源的线程先拿到锁；
3.  `ReentrantLock`是可重入锁，即获取到锁的线程能够重复对锁资源进行获取；
4.  `ReentrantLock`的`lock()`方法会尝试获取锁，获取失败则进入同步队列等待；
5.  `ReentrantLock`的`tryLock()`方法会尝试获取锁，获取成功返回**true**，获取失败立即返回**false**而不会进入同步队列等待；
6.  获取到锁的线程，一定要在`finally`块中调用`ReentrantLock`的`unlock()`方法来释放锁。

[802633a19f5a46478e58411f5f780d75.jpeg_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/30/88883d87be9f4fada05f58755ff9c67a.jpeg
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