JavaEE-多线程-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Java语言直接提供了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，我们来看一下传统的synchronized代码：

public class Counter {
    private int count;

    public void add(int n) {
        synchronized(this) {
            count += n;
        }
    }
}

如果用ReentrantLock替代，可以把代码改造为：

public class Counter {
    private final Lock lock = new ReentrantLock();
    private int count;

    public void add(int n) {
        lock.lock();
        try {
            count += n;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}

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，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)) {
    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

可重入互斥锁. 和 synchronized 定位类似, 都是用来实现互斥效果, 保证线程安全

ReentrantLock 的用法:
lock(): 加锁, 如果获取不到锁就死等.
trylock(超时时间): 加锁, 如果获取不到锁, 等待一定的时间之后就放弃加锁.
unlock(): 解锁

ReentrantLock 和 synchronized 的区别:
synchronized 是一个关键字, 是 JVM 内部实现的(大概率是基于 C++ 实现). ReentrantLock 是标准
库的一个类, 在 JVM 外实现的(基于 Java 实现).
synchronized 使用时不需要手动释放锁. ReentrantLock 使用时需要手动释放. 使用起来更灵活,
但是也容易遗漏 unlock.
synchronized 在申请锁失败时, 会死等. ReentrantLock 可以通过 trylock 的方式等待一段时间就
放弃.
synchronized 是非公平锁, ReentrantLock 默认是非公平锁. 可以通过构造方法传入一个 true 开启
公平锁模式
更强大的唤醒机制. synchronized 是通过 Object 的 wait / notify 实现等待-唤醒. 每次唤醒的是一
个随机等待的线程. ReentrantLock 搭配 Condition 类实现等待-唤醒, 可以更精确控制唤醒某个指
定的线程

// ReentrantLock 的构造方法
public ReentrantLock(boolean fair) {
sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();
}

如何选择使用哪个锁?
锁竞争不激烈的时候, 使用 synchronized, 效率更高, 自动释放更方便.
锁竞争激烈的时候, 使用 ReentrantLock, 搭配 trylock 更灵活控制加锁的行为, 而不是死等.
如果需要使用公平锁, 使用 ReentrantLock.

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。