关于ReentrantLock锁的一些理解

Posted 2020-12-07 mr-wuxiansheng

 简介

ReentrantLock常常对比着synchronized来分析，我们先对比着来看然后再一点一点分析。

（1）synchronized是独占锁，加锁和解锁的过程自动进行，易于操作，但不够灵活。ReentrantLock也是独占锁，加锁和解锁的过程需要手动进行，不易操作，但非常灵活。

（2）synchronized可重入，因为加锁和解锁自动进行，不必担心最后是否释放锁；ReentrantLock也可重入，但加锁和解锁需要手动进行，且次数需一样，否则其他线程无法获得锁。

（3）synchronized不可响应中断，一个线程获取不到锁就一直等着；ReentrantLock可以相应中断。

 

场景1：如果发现该操作已经在执行中则不再执行（有状态执行）

a、用在定时任务时，如果任务执行时间可能超过下次计划执行时间，确保该有状态任务只有一个正在执行，忽略重复触发。
b、用在界面交互时点击执行较长时间请求操作时，防止多次点击导致后台重复执行（忽略重复触发）。

以上两种情况多用于进行非重要任务防止重复执行，（如：清除无用临时文件，检查某些资源的可用性，数据备份操作等）

 

场景2：如果发现该操作已经在执行，等待一个一个执行（同步执行，类似synchronized）

这种比较常见大家也都在用，主要是防止资源使用冲突，保证同一时间内只有一个操作可以使用该资源。
但与synchronized的明显区别是性能优势（伴随jvm的优化这个差距在减小）。同时Lock有更灵活的锁定方式，公平锁与不公平锁

 

ReentrantLock默认情况下为不公平锁

不公平锁与公平锁的区别：
公平情况下，操作会排一个队按顺序执行，来保证执行顺序。（会消耗更多的时间来排队）
不公平情况下，是无序状态允许插队，jvm会自动计算如何处理更快速来调度插队。（如果不关心顺序，这个速度会更快）

 

场景3：如果发现该操作已经在执行，则尝试等待一段时间，等待超时则不执行（尝试等待执行）

这种其实属于场景2的改进，等待获得锁的操作有一个时间的限制，如果超时则放弃执行。
用来防止由于资源处理不当长时间占用导致死锁情况（大家都在等待资源，导致线程队列溢出）。

 

场景4：如果发现该操作已经在执行，等待执行。这时可中断正在进行的操作立刻释放锁继续下一操作

synchronized与Lock在默认情况下是不会响应中断(interrupt)操作，会继续执行完。lockInterruptibly()提供了可中断锁来解决此问题。（场景2的另一种改进，没有超时，只能等待中断或执行完毕）

这种情况主要用于取消某些操作对资源的占用。如：（取消正在同步运行的操作，来防止不正常操作长时间占用造成的阻塞）

 

下面是ReentrantLock的一个代码示例

//: concurrency/AttemptLocking.java  
// 以下是ReentrantLock中断机制的一个代码实现、如果换成synchronized就会出现死锁  
import java.util.concurrent.*;  
import java.util.concurrent.locks.*;  

public class AttemptLocking {  
    private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();  

    public void untimed() {  
        boolean captured = lock.tryLock();  
        try {  
            System.out.println("tryLock(): " + captured);  
        } finally {  
            if (captured)  
                lock.unlock();  
        }  
    }  

    public void timed() {  
        boolean captured = false;  
        try {  
            captured = lock.tryLock(2, TimeUnit.SECONDS);  
        } catch (InterruptedException e) {  
            throw new RuntimeException(e);  
        }  
        try {  
            System.out.println("tryLock(2, TimeUnit.SECONDS): " + captured);  
        } finally {  
            if (captured)  
                lock.unlock();  
        }  
    }  

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {  
        final AttemptLocking al = new AttemptLocking();  
        al.untimed(); // True -- 可以成功获得锁  
        al.timed(); // True --可以成功获得锁  
        //新创建一个线程获得锁并且不释放  
        new Thread() {  
            {  
                setDaemon(true);  
            }  

            public void run() {  
                al.lock.lock();  
                System.out.println("acquired");  
            }  
        }.start();  
        Thread.sleep(100);// 保证新线程能够先执行  
        al.untimed(); // False -- 马上中断放弃  
        al.timed(); // False -- 等两秒超时后中断放弃  
    }  
}