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详解java并发之重入锁-ReentrantLock

转载 作者：qq735679552 更新时间：2022-09-29 22:32:09 27 4
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这篇CFSDN的博客文章详解java并发之重入锁-ReentrantLock由作者收集整理，如果你对这篇文章有兴趣，记得点赞哟.

前言

目前主流的锁有两种，一种是synchronized，另一种就是ReentrantLock，JDK优化到现在目前为止synchronized的性能已经和重入锁不分伯仲了，但是重入锁的功能和灵活性要比这个关键字多的多，所以重入锁是可以完全替代synchronized关键字的。下面就来介绍这个重入锁.

正文

ReentrantLock重入锁是Lock接口里最重要的实现，也是在实际开发中应用最多的一个，我这篇文章更接近实际开发的应用场景，为开发者提供直接上手应用。所以不是所有方法我都讲解，有些冷门的方法我不会介绍或一句带过.

1、首先先看声明一个重入锁需要使用到那几个构造方法 。

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

推荐声明方式 。

private static ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true);private static ReentrantLock locka = new ReentrantLock();

重点说明:

ReentrantLock提供了两个构造方法，对应两种声明方式.

第一种声明的是公平锁，所谓公平锁，就是按照时间先后顺序，使先等待的线程先得到锁，而且，公平锁不会产生饥饿锁，也就是只要排队等待，最终能等待到获取锁的机会.

第二种声明的是非公平锁，所谓非公平锁就和公平锁概念相反，线程等待的顺序并不一定是执行的顺序，也就是后来进来的线程可能先被执行.

ReentrantLock默认是非公平锁，因为：公平锁实现了先进先出的公平性，但是由于来一个线程就加入队列中，往往都需要阻塞，再由阻塞变为运行，这种上下文切换是非常好性能的。非公平锁由于允许插队所以，上下文切换少的多，性能比较好，保证的大的吞吐量，但是容易出现饥饿问题。所以实际生产也是较多的使用非公平锁.

非公平锁调用的是NonfairSync方法.

2、加入锁之后lock方法到底是怎么处理的（只讲非公平锁） 刚才我们说如果是非公平锁就调用NonfairSync方法，那我们就来看看这个方法都做来什么.

static final class NonfairSync extends Sync {        private static final long serialVersionUID = 7316153563782823691L;         /**         * Performs lock.  Try immediate barge, backing up to normal         * acquire on failure.         */        final void lock() {            if (compareAndSetState(0, 1))                setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());            else                acquire(1);        }         protected final boolean tryAcquire(int acquires) {            return nonfairTryAcquire(acquires);        }    }

重点说明:

读前先知：ReentrantLock用state表示“持有锁的线程已经重复获取该锁的次数”。当state（下文用状态二子代替）等于0时，表示当前没有线程持有锁）。 第一步调用compareAndSetState方法，传了第一参数是期望值0，第二个参数是实际值1，当前这个方法实际是调用了unsafe.compareAndSwapInt实现CAS操作的，也就是上锁之前状态必须是0，如果是0调用setExclusiveOwnerThread方法 。

private transient Thread exclusiveOwnerThread;         protected final void setExclusiveOwnerThread(Thread thread) {        exclusiveOwnerThread = thread;    }

可以看出setExclusiveOwnerThread就是线程设置为当前线程，此时说明有一名线程已经拿到了锁。大家都是CAS有三个值，如果旧值等于预期值，就把新值赋予上，所以当前线程得到了锁就会把状态置为1.

第二步是compareAndSetState方法返回false时，此时调用的是acquire方法，参数传1 。

tryAcquire（）方法实际是调用了nonfairTryAcquire（）方法.

public final void acquire(int arg) {        if (!tryAcquire(arg) &&            acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))            selfInterrupt();    } final boolean nonfairTryAcquire(int acquires) {            final Thread current = Thread.currentThread();            int c = getState();            if (c == 0) {                if (compareAndSetState(0, acquires)) {                    setExclusiveOwnerThread(current);                    return true;                }            }            else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {                int nextc = c + acquires;                if (nextc < 0) // overflow                    throw new Error("Maximum lock count exceeded");                setState(nextc);                return true;            }            return false;        }

注释上说的很明白，请求独占锁，忽略所有中断，至少执行一次tryAcquire，如果成功就返回，否则线程进入阻塞--唤醒两种状态切换中，直到tryAcquire成功。详情见链接tryAcquire()、addWaiter()、acquireQueued()挨个分析.

 好，到日前为止大家清楚了lock（）方法到调用过程，清楚了，为什么只有得到锁的当前线程才可以执行，没有得到的会在队列里不停的利用CAS原理试图得到锁，CAS很高效，也就是，为什么ReentrantLock比synchronized高效的原因，缺点是很浪费cpu资源.

3、所有线程都执行完毕后调用unlock（）方法 。

unlock()方法是通过AQS的release(int)方法实现的，我们可以看一下:

public void unlock() {        sync.release(1);    }  public final boolean release(int arg) {        if (tryRelease(arg)) {            Node h = head;            if (h != null && h.waitStatus != 0)                unparkSuccessor(h);            return true;        }        return false;    }

tryRelease()是由子类实现的，我们来看一下ReentrantLock中的Sync对它的实现:

protected final boolean tryRelease(int releases) {            int c = getState() - releases;            if (Thread.currentThread() != getExclusiveOwnerThread())                throw new IllegalMonitorStateException();            boolean free = false;            if (c == 0) {                free = true;                setExclusiveOwnerThread(null);            }            setState(c);            return free;        }

先通过getState获得状态标识，如果这个标识和要释放的数量相等，就会把当前占有锁的线程设置为null，实现锁的释放，然后返回true，否则把状态标识减去releases再返回false.

以上所述是小编给大家介绍的java并发之重入锁-ReentrantLock详解整合，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对我网站的支持！ 。

最后此篇关于详解java并发之重入锁-ReentrantLock的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于详解java并发之重入锁-ReentrantLock的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章，希望大家以后支持我的博客！ 。

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