教你完全理解ReentrantLock重入锁

理解ReentrantLock重入锁是编程中的一项重要技能，特别是在处理多线程问题时。这篇文章将带你深入理解ReentrantLock的工作原理，让你在实际应用中更加得心应手。

一、ReentrantLock简介

ReentrantLock是一个可重入的互斥锁，它实现了Lock接口。所谓可重入，即同一个线程可以多次获得同一个锁。与Java中的关键字synchronized相比，ReentrantLock提供了更多的功能，如公平锁和非公平锁的选择。

二、重入性的实现原理

要想理解ReentrantLock的重入性，首先需要理解其内部状态管理机制。ReentrantLock通过维护一个同步状态（state）来实现重入性。这个状态表示当前锁被持有的次数。

1. 获取锁的过程：

当线程尝试获取锁时，它会首先检查锁的状态。

如果锁未被任何线程占用（状态为0），则当前线程获取锁，状态加1。

如果锁已被占用，但占用线程是当前线程，则直接增加状态计数，表示重入。

2. 释放锁的过程：

当线程释放锁时，它会减少状态计数。

如果计数减至0，表示锁被完全释放。

否则，锁仍然被当前线程持有，只是持有次数减少。

这种设计确保了只有持有锁的线程才能重新获取锁，而且必须完全释放锁才能允许其他线程获取。这就是ReentrantLock重入性的核心。

三. 公平锁与非公平锁

除了重入性，ReentrantLock还提供了公平锁和非公平锁的选择。公平锁按照线程请求锁的顺序来分配锁，而非公平锁则不保证顺序。这可以根据实际需要进行选择。

四、示例代码

文章中提供的示例代码非常有助于理解ReentrantLock的实现原理。通过查看非公平锁的tryAcquire和tryRelease方法的实现，我们可以更深入地理解其工作原理。这些代码是ReentrantLock重入性的核心实现。

ReentrantLock是一个强大而复杂的工具，深入理解其工作原理对于处理多线程问题至关重要。通过这篇文章和示例代码，希望你能更好地掌握这一技能。在实际编程中，合理应用ReentrantLock可以大大提高代码的质量和性能。公平锁与非公平锁：ReentrantLock的

在并发编程中，锁是确保数据同步和避免并发问题的关键工具。ReentrantLock是Java中的一个重要锁机制，它支持两种类型的锁：公平锁和非公平锁。

当我们谈论锁的“公平性”时，我们是指锁的获取是否遵循请求的绝对时间顺序。在ReentrantLock中，默认构造的锁是非公平锁，但在初始化时，我们可以选择将其设置为公平锁。

让我们深入了解这两种锁的工作原理及其差异。

非公平锁

非公平锁在获取锁时并不考虑线程的顺序。当一个线程尝试获取锁时，它不会检查队列中是否有其他等待的线程。这种策略可能导致某些线程频繁地获取到锁，而其他线程可能长时间等待，甚至可能“饥饿”，即某些线程永远无法获取到锁。这种策略在某些情况下可以提高性能，因为它减少了上下文切换的次数。ReentrantLock默认使用非公平锁策略，旨在提高系统的整体吞吐量。

公平锁

与非公平锁不同，公平锁确保锁的获取遵循FIFO（先进先出）原则。当一个线程尝试获取锁时，它会首先检查队列中是否有其他等待的线程。如果存在等待的线程，当前线程必须等待，直到队列中的前一个线程释放锁。这种策略保证了每个线程都有平等的机会获取锁，避免了“饥饿”现象。为了实现这种公平性，可能需要更多的上下文切换，从而影响性能。

在ReentrantLock中，可以通过构造函数的参数来设置锁的公平性。当参数为true时，创建的是公平锁；当参数为false时，创建的是非公平锁。

核心的实现逻辑在于`tryAcquire`方法。对于公平锁，该方法首先检查当前节点是否在同步队列中有前驱节点。如果有，说明有其他线程更早地请求了资源，当前线程获取失败。只有在没有前驱节点的情况下，才会进行后续的尝试获取锁的逻辑。而对于非公平锁，则没有这样的检查，直接尝试获取锁。

选择哪种类型的锁取决于具体的应用场景和需求。非公平锁在某些情况下可以提供更好的性能，但可能导致“饥饿”问题。而公平锁虽然保证了公平性，但可能增加上下文切换的次数，影响性能。在使用ReentrantLock时，需要根据实际情况进行权衡和选择。

希望这篇文章能帮助大家更好地理解ReentrantLock中的公平锁和非公平锁，也希望大家能多多支持我们的博客和学习资源。