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Java锁机制与ReentrantLock的应用

P粉602998670

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发布时间:2026-01-11 17:03:08

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来源于php中文网

原创

多数场景优先用 synchronized;仅当需 tryLock、可中断等待、公平锁或多个 Condition 时才选 ReentrantLock,且必须手动在 finally 中 unlock,否则易死锁。

java锁机制与reentrantlock的应用

ReentrantLock 和 synchronized 到底该选谁

多数场景下,synchronized 足够用,且更安全;只有当你需要 tryLock()、可中断等待、公平锁或绑定多个 Condition 时,才值得换成 ReentrantLock。别为了“看起来高级”而替换——它不自动释放锁,写错就死锁。

ReentrantLock 必须手动 unlock() 的坑

忘记在 finally 块中调用 unlock() 是最常见错误,会导致锁永远无法释放,后续线程全部阻塞。Java 不会像 synchronized 那样在作用域退出时自动清理。

  • 必须把 lock() 放在 try 外面,unlock() 放在 finally
  • 不能在构造函数或异常未捕获的分支中提前 return,否则 finally 不执行
  • 如果用在循环里,每次迭代都要独立完成 lock/unlock,不能跨迭代复用
ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
lock.lock();
try {
    // 业务逻辑
} finally {
    lock.unlock(); // 这行绝不能少,也不能写在 try 或 catch 里
}

公平锁参数 true 的代价很大

创建 ReentrantLock 时传 true 启用公平模式(new ReentrantLock(true)),会让线程按请求顺序排队,但吞吐量通常下降 2–5 倍。JVM 默认的非公平模式(false 或无参构造)允许插队,反而更高效。

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  • 公平锁只在极少数对响应时间敏感、且能容忍低吞吐的场景有用(如实时任务调度)
  • 高并发 Web 服务、数据处理流水线一律用默认非公平模式
  • isFair() 返回 true 并不表示当前没线程在等,只是说明构造时设了公平参数

Condition 替代 wait/notify 时的线程唤醒控制

ReentrantLock 配合 Condition 可以实现比 Object.wait() 更精细的唤醒策略,比如只唤醒“等待读”的线程,而不惊动“等待写”的线程。

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  • 一个 ReentrantLock 可创建多个 Condition 实例,各自维护独立等待队列
  • condition.signal() 不保证唤醒哪个线程,signalAll() 才全唤醒
  • 必须在持有锁的前提下调用 await(),否则抛 IllegalMonitorStateException
  • wait() 一样,await() 会释放锁,并在被唤醒后重新竞争锁
ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
Condition notFull = lock.newCondition();
Condition notEmpty = lock.newCondition();

lock.lock();
try {
    while (queue.size() == MAX_SIZE) {
        notFull.await(); // 释放锁,进入 notFull 等待队列
    }
    queue.add(item);
    notEmpty.signal(); // 只唤醒一个等待消费的线程
} finally {
    lock.unlock();
}
ReentrantLock 最容易忽略的不是语法,而是锁的生命周期管理——它不像 synchronized 那样“进块即加,出块即放”,你得自己盯住每一对 lock()/unlock(),尤其是在有多个 return 路径、嵌套 try 或带异常重试的逻辑里。

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