在Java中如何使用ReentrantLock进行线程同步_ReentrantLock类应用指南

ReentrantLock提供比synchronized更灵活的线程同步控制，支持可中断、超时获取、公平锁及Condition协作，需显式加锁并确保finally中释放，适用于复杂并发场景。

在多线程编程中，保证线程安全是核心问题之一。Java 提供了多种方式实现线程同步，除了 synchronized 关键字外，ReentrantLock 是 java.util.concurrent.locks 包中一个功能更强大、灵活的可重入锁实现。相比 synchronized，它提供了更细粒度的控制和额外的功能，比如可中断、超时获取锁、公平锁等。

ReentrantLock 基本使用方法

ReentrantLock 实现了 Lock 接口，使用时需要显式地加锁和释放锁。基本结构如下：

// 创建一个 ReentrantLock 实例
ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

// 在需要同步的代码块前加锁
lock.lock();
try {
    // 临界区：访问共享资源
    sharedResource++;
} finally {
    // 必须在 finally 中释放锁，防止死锁
    lock.unlock();
}

注意：unlock() 必须放在 finally 块中，确保即使发生异常也能释放锁，避免线程永久阻塞。

ReentrantLock 的高级特性

ReentrantLock 提供了一些 synchronized 不具备的能力，适用于更复杂的并发场景。

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1. 尝试获取锁（tryLock）
允许线程尝试获取锁，不会无限等待。可以设置超时时间，避免长时间阻塞。

if (lock.tryLock(1, TimeUnit.SECONDS)) {
    try {
        // 成功获取锁，执行操作
    } finally {
        lock.unlock();
    }
} else {
    // 获取锁失败，执行其他逻辑
}

2. 可中断的锁获取（lockInterruptibly）
当线程在等待锁的过程中可以被中断，适用于需要响应中断的场景。

try {
    lock.lockInterruptibly();
    try {
        // 处理共享资源
    } finally {
        lock.unlock();
    }
} catch (InterruptedException e) {
    // 线程被中断，进行清理或退出
}

3. 公平锁与非公平锁
ReentrantLock 构造函数支持指定是否为公平锁：

• new ReentrantLock()：默认为非公平锁，性能更高，但可能造成线程饥饿。
• new ReentrantLock(true)：公平锁，按请求顺序获取锁，更公平但性能略低。

与 synchronized 的对比

ReentrantLock 和 synchronized 都能实现线程同步，但有以下区别：

• ReentrantLock 需要手动加锁和释放，synchronized 自动管理。
• ReentrantLock 支持尝试获取锁、可中断、超时等机制，synchronized 不支持。
• synchronized 更简洁，适合简单场景；ReentrantLock 更灵活，适合复杂控制需求。
• ReentrantLock 可以绑定多个 Condition 实现更精细的线程通信。

结合 Condition 实现线程协作

ReentrantLock 可以通过 newCondition() 创建 Condition 对象，替代传统的 wait/notify 机制。

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

// 等待
lock.lock();
try {
    condition.await(); // 类似 wait()
} finally {
    lock.unlock();
}

// 唤醒
lock.lock();
try {
    condition.signal(); // 类似 notify()
} finally {
    lock.unlock();
}

Condition 支持多个等待队列，可以实现更复杂的线程协调逻辑。

基本上就这些。ReentrantLock 在需要高级控制的并发场景中非常有用，只要注意正确释放锁，就能安全高效地管理线程同步。不复杂但容易忽略细节。

以上就是在Java中如何使用ReentrantLock进行线程同步_ReentrantLock类应用指南的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！