Java并发编程之ReentrantLock可重入锁的实例代码
目录1.ReentrantLock可重入锁概述2.可重入3.可打断4.锁超时5.公平锁6.条件变量Condition
1.ReentrantLock可重入锁概述
相对于synchronized它具备如下特点
可中断
synchronized锁加上去不能中断，a线程应用锁，b线程不能取消掉它
可以设置超时时间
synchronized它去获取锁时，如果对方持有锁，那么它就会进入entryList一直等待下去。而可重入锁可以设置超时时间，规定时间内如果获取不到锁，就放弃锁
可以设置为公平锁
防止线程饥饿的情况，即先到先得。如果争抢的人比较多，则可能会发生永远都得不到锁
支持多个条件变量多个waitset（不支持条件一的去a不支持条件二的去b）
synchronized只支持同一个waitset.
与synchronized一样，都支持可重入
基本语法
//获取锁
reentrantLock.lock();
try{
//临界区
}finally{
//释放锁
reentrantLock.unlock();
}
synchronized是在关键字的级别来保护临界区，而reentrantLock是在对象的级别保护临界区。临界区即访问共享资源的那段代码。finally中表明不管将来是否出现异常，都会释放锁，释放锁即调用unlock方法。否则无法释放锁，其它线程就永远也获取不了锁。
2.可重入
可重入是指同一个线程如果首次获得了这把锁，那么因为它是这把锁的拥有者，因此有权利再次获取这把锁
如果是不可重入锁，那么第二次获得锁时，自己也会被锁挡住
ReentrantLock和synchronized都是可重入锁。
publicclassTestReentranLock1{
staticReentrantLocklock=newReentrantLock();
publicstaticvoidmain(String[]args){
method1();
}
publicstaticvoidmethod1(){
lock.lock();
try{
System.out.println("executemethod1");
method2();
}finally{
lock.unlock();
}
}
publicstaticvoidmethod2(){
lock.lock();
try{
System.out.println("executemethod2");
method3();
}finally{
lock.unlock();
}
}
publicstaticvoidmethod3(){
lock.lock();
try{
System.out.println("executemethod3");
}finally{
lock.unlock();
}
}
}
executemethod1 executemethod2 executemethod3
3.可打断
可打断是指在等待锁的过程中，其它线程可以用interrupt方法终止我的等待。synchronized锁是不可打断的。
我们要想在等锁的过程中被打断，就要使用lockInterruptibly()方法对lock对象加锁，而不是lock()方法
publicclassTestReentranLock2{
publicstaticvoidmain(String[]args){
ReentrantLocklock=newReentrantLock();
Threadt1=newThread(()->{
try{
//如果没有竞争，此方法就会获取lock对象的锁
//如果有竞争，就进入阻塞队列等待，可以被其它线程用interrupt打断
System.out.println("尝试获得锁");
lock.lockInterruptibly();
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
System.out.println("等锁的过程中被打断");
return;
}
try{
System.out.println("t1获得了锁");
}finally{
lock.unlock();
}
},"t1");
lock.lock();
System.out.println("主线程获得了锁");
t1.start();
try{
try{
sleep(1);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
t1.interrupt();
System.out.println("执行打断t1");
}finally{
lock.unlock();
}
}
}
主线程获得了锁 尝试获得锁 执行打断t1 等锁的过程中被打断 java.lang.InterruptedException atjava.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.doAcquireInterruptibly(AbstractQueuedSynchronizer.java:898) atjava.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.acquireInterruptibly(AbstractQueuedSynchronizer.java:1222) atjava.util.concurrent.locks.ReentrantLock.lockInterruptibly(ReentrantLock.java:335) atcn.yj.jvm.TestReentranLock2.lambda$main$0(TestReentranLock2.java:15) atjava.lang.Thread.run(Thread.java:748)
注意如果是不可中断模式，那么即使使用了interrupt也不会让等待中断，即不是。即使用lock()方法。
这种方式可以避免死锁情况的发生，避免无休止的等待。
ReentrantLocklock=newReentrantLock();
Threadt1=newThread(()->{
System.out.println("启动...");
lock.lock();
try{
System.out.println("获得了锁");
}finally{
lock.unlock();
}
},"t1");
lock.lock();
System.out.println("获得了锁");
t1.start();
try{
sleep(1);
t1.interrupt();
System.out.println("执行打断");
sleep(1);
}finally{
System.out.println("释放了锁");
lock.unlock();
}
4.锁超时
ReentranLock支持可打断，其实就是为了避免死等，这样就可以减少死锁的发生。实际上可打断这种方式属于一种被动的避免死等，是由其它线程interrupt来打断。
而锁超时是主动的方式避免死等的手段。
获取锁用tryLock()方法，即尝试获得锁，如果成功了，它就获得锁，如果失败了，它就可以不去进入阻塞队列等待，它就会返回false，表示没有获得锁。
立刻失败
publicstaticvoidmain(String[]args){
ReentrantLocklock=newReentrantLock();
Threadt1=newThread(()->{
System.out.println("启动...");
if(!lock.tryLock()){
System.out.println("获取不到锁，立刻失败，返回");
return;
}
try{
System.out.println("获得了锁");
}finally{
lock.unlock();
}
},"t1");
lock.lock();
System.out.println("获得了锁");
t1.start();
try{
try{
sleep(500);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
}finally{
lock.unlock();
}
}
获得了锁
启动...
获取不到锁，立刻失败，返回
超时失败
lock.tryLock(1,TimeUnit.SECONDS)表示尝试等待1s，如果主线程不释放锁，那么它就会返回false，如果释放了锁，那么它就会返回true.tryLock也支持被打断，被打断时报异常。
ReentrantLocklock=newReentrantLock();
Threadt1=newThread(()->{
log.debug("启动...");
try{
if(!lock.tryLock(1,TimeUnit.SECONDS)){
log.debug("获取等待1s后失败，返回");
return;
}
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
try{
log.debug("获得了锁");
}finally{
lock.unlock();
}
},"t1");
lock.lock();
log.debug("获得了锁");
t1.start();
try{
sleep(2);
}finally{
lock.unlock();
}
输出
18:19:40.537[main]c.TestTimeout-获得了锁
18:19:40.544[t1]c.TestTimeout-启动...
18:19:41.547[t1]c.TestTimeout-获取等待1s后失败，返回
5.公平锁
对于synchronized来说，它是不公平的锁。当一个线程持有锁，其他线程就会进入阻塞队列等待，当锁的持有者释放锁的时候，这些线程就会一拥而上，谁先抢到，谁就成为monitor的主人，而不会按照先来先得的规则。
ReentrantLock默认是不公平的
ReentrantLock有一个带参构造方法。默认是非公平的。
publicReentrantLock(booleanfair){
sync=fair?newFairSync():newNonfairSync();
}
我们可以通过布尔值改成真，来保证它的公平性。即将来阻塞队列里的线程，争抢锁的时候会按照进入阻塞队列的顺序执行，先到先得。
6.条件变量Condition
synchronized中也有条件变量，就是我们讲原理时那个waitSet休息室，当条件不满足时进入waitSet等待
ReentrantLock的条件变量比synchronized强大之处在于，它是支持多个条件变量的，这就好比
synchronized是那些不满足条件的线程都在一间休息室等消息
而ReentrantLock支持多间休息室，有专门等烟的休息室、专门等早餐的休息室、唤醒时也是按休息室来唤醒
使用要点：
- await前需要获得锁
- await执行后，会释放锁，进入conditionObject等待
- await的线程被唤醒（或打断、或超时）取重新竞争lock锁
- 竞争lock锁成功后，从await后继续执行
- signal相当于notify，signalAll相当于notifyAll
staticReentrantLocklock=newReentrantLock();
staticConditionwaitCigaretteQueue=lock.newCondition();
staticConditionwaitbreakfastQueue=lock.newCondition();
staticvolatilebooleanhasCigrette=false;
staticvolatilebooleanhasBreakfast=false;
publicstaticvoidmain(String[]args){
newThread(()->{
try{
lock.lock();
while(!hasCigrette){
try{
waitCigaretteQueue.await();
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
log.debug("等到了它的烟");
}finally{
lock.unlock();
}
}).start();
newThread(()->{
try{
lock.lock();
while(!hasBreakfast){
try{
waitbreakfastQueue.await();
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
log.debug("等到了它的早餐");
}finally{
lock.unlock();
}
}).start();
sleep(1);
sendBreakfast();
sleep(1);
sendCigarette();
}
privatestaticvoidsendCigarette(){
lock.lock();
try{
log.debug("送烟来了");
hasCigrette=true;
waitCigaretteQueue.signal();
}finally{
lock.unlock();
}
}
privatestaticvoidsendBreakfast(){
lock.lock();
try{
log.debug("送早餐来了");
hasBreakfast=true;
waitbreakfastQueue.signal();
}finally{
lock.unlock();
}
}
输出
18:52:27.680[main]c.TestCondition-送早餐来了
18:52:27.682[Thread-1]c.TestCondition-等到了它的早餐
18:52:28.683[main]c.TestCondition-送烟来了
18:52:28.683[Thread-0]c.TestCondition-等到了它的烟
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