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深入理解Java Lock机制(从零开始掌握ReentrantLock线程同步)

Java并发编程中,确保多个线程安全地访问共享资源是至关重要的。虽然 synchronized 关键字提供了基本的同步机制,但 java.util.concurrent.locks.Lock 接口及其常用实现类 ReentrantLock 提供了更强大、灵活的控制能力。本文将带你从零开始,详细讲解 Java Lock 的使用方法,即使是编程小白也能轻松上手!

深入理解Java Lock机制(从零开始掌握ReentrantLock线程同步) Java Lock  Java并发编程 ReentrantLock教程 线程同步 第1张

什么是 Lock?

Lock 是 Java 5 引入的一个接口,位于 java.util.concurrent.locks 包中。它比传统的 synchronized 更加灵活,支持:

  • 可中断的锁获取(lockInterruptibly()
  • 尝试获取锁(tryLock()
  • 超时获取锁(tryLock(long timeout, TimeUnit unit)
  • 公平锁与非公平锁的选择

ReentrantLock 基础用法

最常用的 Lock 实现是 ReentrantLock(可重入锁)。下面是一个简单的示例,演示如何使用它来保护共享变量:

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++; // 临界区代码        } 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:一定要在 finally 块中释放锁,否则一旦发生异常,锁将永远无法释放,导致死锁!

公平锁 vs 非公平锁

默认情况下,ReentrantLock 是非公平的(即不保证等待时间最长的线程优先获取锁)。你可以通过构造函数创建公平锁:

// 公平锁ReentrantLock fairLock = new ReentrantLock(true);// 非公平锁(默认)ReentrantLock unfairLock = new ReentrantLock();

公平锁虽然更“公平”,但性能通常略低于非公平锁,因为需要维护等待队列。除非有特殊需求,一般使用默认的非公平锁即可。

tryLock() 的使用场景

有时你不想一直等待获取锁,而是希望“试一下”,如果拿不到就做别的事。这时可以使用 tryLock()

if (lock.tryLock()) {    try {        // 执行临界区操作    } finally {        lock.unlock();    }} else {    // 锁已被占用,执行其他逻辑    System.out.println("当前无法获取锁,稍后再试...");}

总结

通过本教程,你应该已经掌握了 Java Lock 的基本用法,尤其是 ReentrantLock线程同步 中的核心作用。记住以下几点:

  • 始终在 finally 块中释放锁
  • 根据需求选择公平或非公平锁
  • 合理使用 tryLock() 避免线程长时间阻塞

掌握这些技巧后,你就能更安全、高效地编写多线程程序了。继续练习,你会在 Java并发编程 的道路上越走越远!