ReentrantLock可重入锁⭐️通过具体案例分析其工作流程以及实现原理

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@小白创作中心

ReentrantLock可重入锁⭐️通过具体案例分析其工作流程以及实现原理

引用

CSDN

https://blog.csdn.net/TM007_/article/details/134723050

ReentrantLock是Java并发包中非常重要的一个类，它提供了比synchronized更灵活的锁获取方式。本文将通过具体案例分析ReentrantLock的工作流程以及实现原理，帮助读者深入理解这一重要的并发工具。

一、可重入锁的特点

相比于线程安全中使用的synchronized和volatile关键字，ReentrantLock具有以下特点：

可中断：持有锁的线程可以响应中断，而synchronized则不行
可以设置超时时间：尝试获取锁时可以设置等待时间
可以设置公平锁：支持公平锁和非公平锁两种模式
支持多个条件变量：可以基于同一个锁定义多个条件
与synchronized一样，都支持重入

二、原理

ReentrantLock主要利用CAS（Compare And Swap）+AQS（AbstractQueuedSynchronizer）队列来实现。它支持公平锁和非公平锁，两者的实现类似。构造方法接受一个可选的公平参数（默认非公平锁），当设置为true时，表示公平锁，否则为非公平锁。公平锁的效率往往没有非公平锁的效率高，在许多线程访问的情况下，公平锁表现出较低的吞吐量。

构造方法

2.1 有参数的构造函数，传进去一个true,你就能获得一个公平锁

2.2 无参的构造函数，默认是非公平锁

2.3 构造方法分析

点进去可以发现公平锁和非公平锁都是继承自同一个父类Sync类，父类点进去查看是继承了AQS类，所以可以说可以得出ReentrantLock底层主要实现就是基于AQS来实现的

三、工作流程

可重入锁的内部流程大概就是这样，注意使用完不要忘记释放锁

ReentrantLock reentrantLock = new ReentrantLock();
try{
    //获取锁
    reentrantLock.lock();
    //执行业务逻辑
}finally {
    //不要忘了释放锁
    reentrantLock.unlock();
}

线程来抢锁后使用cas的方式修改reentrantLock对象（锁对象）的state状态，修改状态成功为1，则让锁对象的exclusiveOwnerThread属性指向当前线程，获取锁成功
假如修改状态失败，则会进入双向队列中等待，head指向双向队列头部，tail 指向双向队列尾部
当exclusiveOwnerThread为null的时候，则会唤醒在双向队列中等待的线程
公平锁则体现在按照先后顺序获取锁，非公平体现在不在排队的线程也可以抢锁

四、synchronized，volatile，reentrantLock的区别汇总

特征	synchronized	volatile	reentrantLock
语法方面	synchronized 是关键字，用于实现同步，在 JVM 中由 C++ 实现	volatile 是关键字，用于标记变量为易变的	ReentrantLock 是 Lock 接口的实现类，由 JDK 提供，用 Java 语言实现
功能方面	进入 synchronized 代码块时会自动获取锁，退出时会自动释放锁	具有可见性和禁止指令重排序的特性	提供了灵活的加锁和解锁方式，支持公平锁、可中断、超时等特性，以及条件变量等高级功能
性能方面	仅能使用在方法或代码块上，无法实现更复杂的同步需求	不能实现同步，只能保证可见性，适合于单个变量的读写操作	需要手动调用 lock 和 unlock 方法来获取和释放锁