在Java中如何使用ReentrantLock实现锁机制

ReentrantLock提供比synchronized更灵活的锁控制,支持手动加锁释放、可重入、公平锁、tryLock及中断响应机制,需始终在finally中unlock避免死锁。

在Java中如何使用ReentrantLock实现锁机制

Java中,ReentrantLockjava.util.concurrent.locks 包提供的一个可重入的互斥锁,它提供了比 synchronized 更灵活的锁操作。相比 synchronized 关键字,ReentrantLock 支持手动加锁和释放锁、可中断等待、超时获取锁、公平锁等特性。

1. 基本使用方法

使用 ReentrantLock 实现同步,需要显式地调用 lock() 和 unlock() 方法。

示例代码:

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;  public class Counter {     private int count = 0;     private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();      public void increment() {         lock.lock();  // 获取锁         try {             count++;         } finally {             lock.unlock();  // 释放锁(必须放在 finally 中)         }     }      public int getCount() {         lock.lock();         try {             return count;         } finally {             lock.unlock();         }     } } 

注意:unlock() 必须放在 finally 块中,确保即使发生异常也能释放锁,避免死锁。

2. 可重入性

ReentrantLock 是可重入锁,同一个线程可以多次获取同一把锁。

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例如:

public void methodA() {     lock.lock();     try {         System.out.println("methodA");         methodB();  // 同一线程再次进入,不会阻塞     } finally {         lock.unlock();     } }  public void methodB() {     lock.lock();     try {         System.out.println("methodB");     } finally {         lock.unlock();     } } 

由于是可重入的,线程在持有锁的情况下再次请求该锁时会成功,计数器+1;每次 unlock() 计数器-1,直到为0才真正释放锁。

3. 公平锁与非公平锁

创建 ReentrantLock 时可以指定是否为公平锁:

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  • new ReentrantLock():默认是非公平锁(性能更高)
  • new ReentrantLock(true):构造公平锁(先等待的线程优先获取锁)

公平锁能减少“线程饥饿”,但吞吐量较低。

4. 尝试获取锁(tryLock)

使用 tryLock() 可以尝试获取锁,如果无法获取立即返回 false,避免无限等待。

if (lock.tryLock()) {     try {         // 执行临界区操作     } finally {         lock.unlock();     } } else {     // 锁被占用,执行其他逻辑     System.out.println("无法获取锁,跳过..."); } 

也可以设置超时时间:

if (lock.tryLock(1, TimeUnit.SECONDS)) {     try {         // 成功获取锁     } finally {         lock.unlock();     } } else {     // 超时未获取到锁 } 

5. 中断响应

使用 lockInterruptibly() 可以使等待锁的线程响应中断。

public void interruptibleMethod() throws InterruptedException {     lock.lockInterruptibly();  // 可中断的锁获取     try {         // 执行操作     } finally {         lock.unlock();     } } 

当其他线程调用该线程的 interrupt() 方法时,会抛出 InterruptedException,提前终止等待。

基本上就这些。ReentrantLock 提供了更细粒度的控制,适合复杂并发场景。关键是记得始终在 finally 中释放锁,避免资源泄漏。

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