ReentrantLock是什么

# ReentrantLock是什么

## 一、概述

`ReentrantLock`是Java并发包(`java.util.concurrent.locks`)中的一个可重入互斥锁实现类，自JDK 1.5引入。它提供了比`synchronized`关键字更灵活的锁机制，支持公平性选择、可中断的锁获取、超时锁获取等高级特性，是构建线程安全应用的重要工具。

## 二、核心特性

### 1. 可重入性（Reentrancy）
与`synchronized`相同，`ReentrantLock`允许同一个线程多次获取同一把锁。例如：
```java
ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

void methodA() {
    lock.lock();
    try {
        methodB(); // 可重入调用
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}

void methodB() {
    lock.lock(); // 同一线程可重复获取锁
    try {
        // 操作共享资源
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}

2. 公平性选择

构造时可指定是否为公平锁：

// 公平锁（按申请顺序获取锁）
ReentrantLock fairLock = new ReentrantLock(true); 

// 非公平锁（默认，吞吐量更高）
ReentrantLock unfairLock = new ReentrantLock(); 

3. 灵活的锁控制

• 可中断获取锁：lockInterruptibly()
• 超时尝试获取锁：tryLock(long timeout, TimeUnit unit)
• 非阻塞尝试：tryLock()

三、与synchronized的对比

四、典型使用模式

基础用法

ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

public void criticalSection() {
    lock.lock(); // 阻塞直到获取锁
    try {
        // 临界区代码
    } finally {
        lock.unlock(); // 必须放在finally块
    }
}

条件变量（Condition）

ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
Condition condition = lock.newCondition();

void await() throws InterruptedException {
    lock.lock();
    try {
        condition.await(); // 释放锁并等待
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}

void signal() {
    lock.lock();
    try {
        condition.signal();
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}

五、底层实现原理

1. AQS框架

ReentrantLock基于抽象队列同步器（AbstractQueuedSynchronizer）实现： - 通过state变量记录锁状态（0=未锁定，>0=持有计数） - 使用CLH队列管理等待线程

2. 非公平锁实现

默认模式下，新请求线程会直接尝试获取锁，不检查等待队列，提高吞吐量但可能导致线程饥饿。

3. 公平锁实现

严格按照FIFO顺序分配锁，通过hasQueuedPredecessors()方法检查是否有更早的等待线程。

六、适用场景

1. 需要细粒度锁控制的场景
2. 需要公平锁机制的场合
3. 需要尝试获取锁或锁超时功能
4. 需要多个条件变量的复杂同步

七、注意事项

1. 必须手动释放锁：忘记调用unlock()会导致死锁
2. 避免嵌套过深：可重入特性可能掩盖设计问题
3. 性能权衡：简单场景优先考虑synchronized

八、总结

作为Java并发编程的核心组件之一，ReentrantLock通过灵活的API和强大的功能，为开发者提供了比内置锁更精细的线程控制能力。理解其实现原理和适用场景，能够帮助我们在高并发环境下做出更合理的设计选择。 “`

（注：实际字数约900字，可根据需要调整细节部分的详略程度）