Java并发ReentrantLock

ReentrantLock简介

可重入锁，作用是使线程安全。对比于sychronized，它能具有以下特点

• 减小资源锁的力度
• 更可控，减少发生死锁的概率
  • 加锁、释放锁都是显示控制的
  • 添加锁的作用时间来防止发生死锁
  • 更加灵活

重入锁

可重入锁可以理解为锁的一个标识。该标识具备计数器功能。标识的初始值为0，表示当前锁没有被任何线程持有。每次线程获得一个可重入锁的时候，该锁的计数器就被加1。每次一个线程释放该所的时候，该锁的计数器就减1。前提是：当前线程已经获得了该锁，是在线程的内部出现再次获取锁的场景

ReentrantLock扩展功能

实现可轮询的锁请求

在内部锁中，要恢复死锁的唯一方法就是重启应用；而通过ReentrantLock可以规避死锁的发生

如果你不能获得所有需要的锁，那么使用可轮询的获取方式使你能够重新拿到控制权，它会释放你已经获得的这些锁，然后再重新尝试。可轮询的锁获取模式，由tryLock()方法实现。此方法仅在调用时锁为空闲状态才获取该锁。如果锁可用，则获取锁，并立即返回值true。如果锁不可用，则此方法将立即返回值false。

/*Acquires the lock only if it is not held by another thread at the time
     * of invocation.
     */

lock.tryLock()

实现可定时的锁

当使用内部锁时，一旦开始请求，锁就不能停止了，所以内部锁给实现具有时限的活动带来了风险。为了解决这一问题，可以使用定时锁。当具有时限的活

动调用了阻塞方法，定时锁能够在时间预算内设定相应的超时。如果活动在期待的时间内没能获得结果，定时锁能使程序提前返回。可定时的锁获取模式，由tryLock(long, TimeUnit)方法实现。

实现可中断的锁获取请求

可中断的锁获取操作允许在可取消的活动中使用。lockInterruptibly()方法能够使你获得锁的时候响应中断。

ReentrantLock 与 synchronized的比较

相同点

ReentrantLock提供了synchronized类似的功能和内存语义。（提供了对资源加锁的功能）

不同点

与synchronized相比，ReentrantLock提供了更多，更加全面的功能，具备更强的扩展性。例如：时间锁等候，可中断锁等候，锁投票。

ReentrantLock还提供了条件Condition，对线程的等待、唤醒操作更加详细和灵活，所以在多个条件变量和高度竞争锁的地方，ReentrantLock更加适合（下面会阐述Condition）。

ReentrantLock提供了可轮询的锁请求。它会尝试着去获取锁，如果成功则继续，否则可以等到下次运行时处理，而synchronized则一旦进入锁请求要么成功，要么一直阻塞，所以相比synchronized而言，ReentrantLock会不容易产生死锁些。

ReentrantLock支持更加灵活的同步代码块，但是使用synchronized时，只能在同一个synchronized块结构中获取和释放。注：ReentrantLock的锁释放一定要在finally中处理，否则可能会产生严重的后果。

示例

当使用lock的时候，不能使用 CountDownLatch 来进行倒计时操作，会报出IllegalMonitorStateException异常。因为当线程被唤醒后，资源信息与lock对象已经不是一一对应的关系，可能出现资源被A线程加锁，但是线程B尝试去解锁。

/**
 * @author: n
 * @date: 2019/5/13:上午11:41
 */
public class ReentrentLockTest implements Runnable{

    private ReentrentLockDemo demo = new ReentrentLockDemo(10);
    private static ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    static CountDownLatch begin = new CountDownLatch(1);
    static CountDownLatch end = new CountDownLatch(10);
    @Override
    public void run() {

        try {
            String threadName = Thread.currentThread().getName();
            System.out.println(threadName + "-->调用run方法被阻塞跳出run线程回到main方法线程");
            //
            begin.await();
            //lock.tryLock();
            int num = demo.splice();
            System.out.println(threadName + "--->" + num);
            end.countDown();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            //lock.unlock();
        }

    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ReentrentLockTest test = new ReentrentLockTest();

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            Thread t  = new Thread(test);
            /**
             * 进入到run方法，run方法被begin阻塞。run方法退出，重新回到main中。从而完成对所有线程的初始化
             *
             *
              */
//            System.out.println(“”);
            t.start();
        }

        // 调用countDown。所有线程被唤醒，开始执行run方法
        begin.countDown();
        end.await();

        System.out.println("end");
    }
}