Java并发编程之ReentrantLock可重入锁的实例代码

目录 1.ReentrantLock可重入锁概述2.可重入3.可打断4.锁超时5.公平锁6.条件变量 Condition

1.ReentrantLock可重入锁概述

相对于 synchronized 它具备如下特点可中断synchronized锁加上去不能中断，a线程应用锁，b线程不能取消掉它可以设置超时时间synchronized它去获取锁时，如果对方持有锁，那么它就会进入entryList一直等待下去。而可重入锁可以设置超时时间，规定时间内如果获取不到锁，就放弃锁可以设置为公平锁防止线程饥饿的情况，即先到先得。如果争抢的人比较多，则可能会发生永远都得不到锁

支持多个条件变量多个waitset（不支持条件一的去a不支持条件二的去b）synchronized只支持同一个waitset.与 synchronized 一样，都支持可重入

基本语法

// 获取锁reentrantLock.lock();try { // 临界区} finally { // 释放锁 reentrantLock.unlock();}

synchronized是在关键字的级别来保护临界区，而reentrantLock是在对象的级别保护临界区。临界区即访问共享资源的那段代码。finally中表明不管将来是否出现异常，都会释放锁，释放锁即调用unlock方法。否则无法释放锁，其它线程就永远也获取不了锁。

2.可重入

可重入是指同一个线程如果首次获得了这把锁，那么因为它是这把锁的拥有者，因此有权利再次获取这把锁如果是不可重入锁，那么第二次获得锁时，自己也会被锁挡住ReentrantLock和synchronized都是可重入锁。

public class TestReentranLock1 { static ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); public static void main(String[] args) { method1(); } public static void method1() { lock.lock(); try { System.out.println('execute method1'); method2(); } finally { lock.unlock(); } } public static void method2() { lock.lock(); try { System.out.println('execute method2'); method3(); } finally { lock.unlock(); } } public static void method3() { lock.lock(); try { System.out.println('execute method3'); } finally { lock.unlock(); } }}

execute method1execute method2execute method33.可打断

可打断是指在等待锁的过程中，其它线程可以用interrupt方法终止我的等待。synchronized锁是不可打断的。我们要想在等锁的过程中被打断，就要使用lockInterruptibly()方法对lock对象加锁，而不是lock()方法

public class TestReentranLock2 { public static void main(String[] args) { ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); Thread t1 = new Thread(() -> { try { //如果没有竞争，此方法就会获取lock对象的锁 //如果有竞争，就进入阻塞队列等待，可以被其它线程用interrupt打断 System.out.println('尝试获得锁'); lock.lockInterruptibly(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); System.out.println('等锁的过程中被打断'); return; } try { System.out.println('t1获得了锁'); } finally { lock.unlock(); } }, 't1'); lock.lock(); System.out.println('主线程获得了锁'); t1.start(); try { try { sleep(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } t1.interrupt(); System.out.println('执行打断t1'); } finally { lock.unlock(); } }}

主线程获得了锁尝试获得锁执行打断t1等锁的过程中被打断java.lang.InterruptedExceptionat java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.doAcquireInterruptibly(AbstractQueuedSynchronizer.java:898)at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.acquireInterruptibly(AbstractQueuedSynchronizer.java:1222)at java.util.concurrent.locks.ReentrantLock.lockInterruptibly(ReentrantLock.java:335)at cn.yj.jvm.TestReentranLock2.lambda$main$0(TestReentranLock2.java:15)at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)

注意如果是不可中断模式，那么即使使用了 interrupt 也不会让等待中断，即不是。即使用lock()方法。这种方式可以避免死锁情况的发生，避免无休止的等待。

ReentrantLock lock = new ReentrantLock();Thread t1 = new Thread(() -> { System.out.println('启动...'); lock.lock(); try { System.out.println('获得了锁'); } finally { lock.unlock(); }}, 't1');lock.lock();System.out.println('获得了锁');t1.start();try { sleep(1); t1.interrupt(); System.out.println('执行打断'); sleep(1);} finally { System.out.println('释放了锁'); lock.unlock();}

4.锁超时

ReentranLock支持可打断，其实就是为了避免死等，这样就可以减少死锁的发生。实际上可打断这种方式属于一种被动的避免死等，是由其它线程interrupt来打断。而锁超时是主动的方式避免死等的手段。获取锁用tryLock()方法，即尝试获得锁，如果成功了，它就获得锁，如果失败了，它就可以不去进入阻塞队列等待，它就会返回false，表示没有获得锁。

立刻失败

public static void main(String[] args) { ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); Thread t1 = new Thread(() -> { System.out.println('启动...'); if (!lock.tryLock()) { System.out.println('获取不到锁，立刻失败，返回'); return; } try { System.out.println('获得了锁'); } finally { lock.unlock(); } }, 't1'); lock.lock(); System.out.println('获得了锁'); t1.start(); try { try { sleep(500); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } finally { lock.unlock(); }}

获得了锁启动...获取不到锁，立刻失败，返回

超时失败lock.tryLock(1,TimeUnit.SECONDS)表示尝试等待1s，如果主线程不释放锁，那么它就会返回false，如果释放了锁，那么它就会返回true.tryLock也支持被打断，被打断时报异常。

ReentrantLock lock = new ReentrantLock();Thread t1 = new Thread(() -> { log.debug('启动...'); try { if (!lock.tryLock(1, TimeUnit.SECONDS)) { log.debug('获取等待 1s 后失败，返回'); return; } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } try { log.debug('获得了锁'); } finally { lock.unlock(); }}, 't1');lock.lock();log.debug('获得了锁');t1.start();try { sleep(2);} finally { lock.unlock();}

输出

18:19:40.537 [main] c.TestTimeout - 获得了锁18:19:40.544 [t1] c.TestTimeout - 启动...18:19:41.547 [t1] c.TestTimeout - 获取等待 1s 后失败，返回

5.公平锁

对于synchronized来说，它是不公平的锁。当一个线程持有锁，其他线程就会进入阻塞队列等待，当锁的持有者释放锁的时候，这些线程就会一拥而上，谁先抢到，谁就成为monitor的主人，而不会按照先来先得的规则。

ReentrantLock 默认是不公平的ReentrantLock有一个带参构造方法。默认是非公平的。

public ReentrantLock(boolean fair) { sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();}

我们可以通过布尔值改成真，来保证它的公平性。即将来阻塞队列里的线程，争抢锁的时候会按照进入阻塞队列的顺序执行，先到先得。

6.条件变量 Condition

synchronized 中也有条件变量，就是我们讲原理时那个 waitSet 休息室，当条件不满足时进入 waitSet 等待

ReentrantLock 的条件变量比 synchronized 强大之处在于，它是支持多个条件变量的，这就好比

synchronized 是那些不满足条件的线程都在一间休息室等消息而 ReentrantLock 支持多间休息室，有专门等烟的休息室、专门等早餐的休息室、唤醒时也是按休息室来唤醒

使用要点：

await 前需要获得锁 await 执行后，会释放锁，进入 conditionObject 等待 await 的线程被唤醒（或打断、或超时）取重新竞争 lock 锁 竞争 lock 锁成功后，从 await 后继续执行 signal 相当于 notify，signalAll 相当于 notifyAll

static ReentrantLock lock = new ReentrantLock();static Condition waitCigaretteQueue = lock.newCondition();static Condition waitbreakfastQueue = lock.newCondition();static volatile boolean hasCigrette = false;static volatile boolean hasBreakfast = false;public static void main(String[] args) { new Thread(() -> { try { lock.lock(); while (!hasCigrette) { try { waitCigaretteQueue.await(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } log.debug('等到了它的烟'); } finally { lock.unlock(); } }).start(); new Thread(() -> { try { lock.lock(); while (!hasBreakfast) { try { waitbreakfastQueue.await(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } log.debug('等到了它的早餐'); } finally { lock.unlock(); } }).start(); sleep(1); sendBreakfast(); sleep(1); sendCigarette();}private static void sendCigarette() { lock.lock(); try { log.debug('送烟来了'); hasCigrette = true; waitCigaretteQueue.signal(); } finally { lock.unlock(); }}private static void sendBreakfast() { lock.lock(); try { log.debug('送早餐来了'); hasBreakfast = true; waitbreakfastQueue.signal(); } finally { lock.unlock(); }}

输出

18:52:27.680 [main] c.TestCondition - 送早餐来了18:52:27.682 [Thread-1] c.TestCondition - 等到了它的早餐18:52:28.683 [main] c.TestCondition - 送烟来了18:52:28.683 [Thread-0] c.TestCondition - 等到了它的烟

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