Java多線程進階（三）—— J.U.C之locks框架：ReentrantLock

jasperyang 發布于2019-08-16 12:41 / 2561人閱讀

摘要：公平策略在多個線程爭用鎖的情況下，公平策略傾向于將訪問權授予等待時間最長的線程。使用方式的典型調用方式如下二類原理的源碼非常簡單，它通過內部類實現了框架，接口的實現僅僅是對的的簡單封裝，參見原理多線程進階七鎖框架獨占功能剖析

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一、ReentrantLock類簡介

ReentrantLock類，實現了Lock接口，是一種可重入的獨占鎖，它具有與使用 synchronized 相同的一些基本行為和語義，但功能更強大。ReentrantLock內部通過內部類實現了AQS框架(AbstractQueuedSynchronizer)的API來實現獨占鎖的功能。

1.1 類聲明

ReentrantLock類直接實現了Lock接口：

1.2 構造聲明

ReentrantLock類提供了兩類構造器：

ReentrantLock類的其中一個構造器提供了指定公平策略 / 非公平策略的功能，默認為非公平策略。

公平策略：在多個線程爭用鎖的情況下，公平策略傾向于將訪問權授予等待時間最長的線程。也就是說，相當于有一個線程等待隊列，先進入等待隊列的線程后續會先獲得鎖，這樣按照“先來后到”的原則，對于每一個等待線程都是公平的。

非公平策略：在多個線程爭用鎖的情況下，能夠最終獲得鎖的線程是隨機的（由底層OS調度）。

注意：一般情況下，使用公平策略的程序在多線程訪問時，總體吞吐量（即速度很慢，常常極其慢）比較低，因為此時在線程調度上面的開銷比較大。

舉個例子：
假設采用公平策略，線程A首先獲取了鎖，線程B和線程C等待獲取鎖，如下圖：

當線程A釋放鎖時，線程B將經歷從掛起->喚醒的線程調度過程，線程調度非常耗時。

在線程B的掛起->喚醒階段：

如果采用非公平策略，那么線程C可以立即獲取鎖，線程C使用完并釋放鎖后，線程B可能才剛喚醒完成；此時線程B又可以去獲取鎖，這樣線程B和線程C的效率都得到提升，系統吞吐量提升；

如果采用公平策略，線程C即使可用，也要等到線程調度完成，整個系統的吞吐量降低。

因此，當線程持有鎖的時間相對較長或者線程請求鎖的平均時間間隔較長時，可以考慮使用公平策略。此時線程調度產生的耗時間隔影響會較小。

1.3 使用方式

ReentrantLock的典型調用方式如下：

class X {
    private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    // ...
    public void m() {
        lock.lock(); // block until condition holds
        try {
            // ... method body
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}

二、ReentrantLock類原理

ReentrantLock的源碼非常簡單，它通過內部類實現了AQS框架，Lock接口的實現僅僅是對AQS的api的簡單封裝，
參見AQS原理：Java多線程進階（七）—— juc-locks鎖框架：AQS獨占功能剖析(2)

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dunizb 2019-08-19 10:50 評論0 收藏0