ReentrantLock可重入锁的使用场景

摘要

从使用场景的角度出发来介绍对ReentrantLock的使用，相对来说容易理解一些。

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）

1 private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

01                 if (lock.tryLock()) {  //如果已经被lock，则立即返回false不会等待，达到忽略操作的效果
02
03                     try {
04
05                        //操作
06
07                     } finally {
08                         lock.unlock();
09                     }
10
11                 }

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，而synchronized永远是公平的。

这种情况主要用于对资源的争抢（如：文件操作，同步消息发送，有状态的操作等）

ReentrantLock默认情况下为不公平锁

1 private ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); //参数默认false，不公平锁
2 private ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true); //公平锁

1 try {
2     lock.lock(); //如果被其它资源锁定，会在此等待锁释放，达到暂停的效果
3
4    //操作
5
6 } finally {
7     lock.unlock();
8 }

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）。

01                 try {
02                     if (lock.tryLock(5, TimeUnit.SECONDS)) {  //如果已经被lock，尝试等待5s，看是否可以获得锁，如果5s后仍然无法获得锁则返回false继续执行
03
04
05                         try {
06
07
08                             //操作
09
10
11                         } finally {
12                             lock.unlock();
13                         }
14
15
16                     }
17                 } catch (InterruptedException e) {
18                     e.printStackTrace(); //当前线程被中断时(interrupt)，会抛InterruptedException
19                 }
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29

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）

1 try {
2     lock.lockInterruptibly();
3     //操作
4
5 } catch (InterruptedException e) {
6     e.printStackTrace();
7 } finally {
8     lock.unlock();
9 }

可重入概念

若一个程序或子程序可以“安全的被并行执行(Parallel computing)”，则称其为可重入（reentrant或re-entrant）的。即当该子程序正在运行时，可以再次进入并执行它（并行执行时，个别的执行结果，都符合设计时的预期）。可重入概念是在单线程操作系统的时代提出的。