ReentrantLock的使用

  ReentrantLock是一个可重入的互斥锁，重入锁是一种递归无阻塞的同步机制。ReentrantLock由最近成功获取锁，还没有释放的线程所拥有，当锁被另一个线程拥有时，调用lock的线程可以成功获取锁。如果锁已经被当前线程拥有，当前线程会立即返回。

 

重入锁的构造方法提供一个可选的公平参数：

     公平情况下，操作会排一个队按顺序执行，来保证执行顺序。

     不公平情况下，是无序状态允许插队，jvm会自动计算如何处理更快速来调度插队。

可重入概念

若一个程序或子程序可以“安全的被并行执行(Parallel computing)”，则称其为可重入（reentrant或re-entrant）的。即当该子程序正在运行时，可以再次进入并执行它（并行执行时，个别的执行结果，都符合设计时的预期）。可重入概念是在单线程操作系统的时代提出的。

 

从使用场景的角度出发来介绍对ReentrantLock的使用，相对来说容易理解一些。

场景1：如果发现该操作已经在执行中则不再执行（有状态执行）

a、用在定时任务时，如果任务执行时间可能超过下次计划执行时间，确保该有状态任务只有一个正在执行，忽略重复触发。
b、用在界面交互时点击执行较长时间请求操作时，防止多次点击导致后台重复执行（忽略重复触发）。

以上两种情况多用于进行非重要任务防止重复执行，（如：清除无用临时文件，检查某些资源的可用性，数据备份操作等）

1、防止重复执行（忽略重复触发）

 

Java代码  

1. privateReentrantLock lock = new ReentrantLock();  
2. if (lock.tryLock()) {  //如果已经被lock，则立即返回false不会等待，达到忽略操作的效果   
3.     try {  
4.         //操作  
5.     } finally {  
6.         lock.unlock();  
7.     }  
8. }  

 

 

场景2：如果发现该操作已经在执行，等待一个一个执行（同步执行，类似synchronized）

这种比较常见大家也都在用，主要是防止资源使用冲突，保证同一时间内只有一个操作可以使用该资源。
但与synchronized的明显区别是性能优势（伴随jvm的优化这个差距在减小）。同时Lock有更灵活的锁定方式，公平锁与不公平锁，而synchronized永远是公平的。

这种情况主要用于对资源的争抢（如：文件操作，同步消息发送，有状态的操作等）

ReentrantLock默认情况下为不公平锁

2、同步执行，类似synchronized

 

Java代码  

1. ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); //参数默认false，不公平锁  
2. ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true); //公平锁  
3.   
4. lock.lock(); //如果被其它资源锁定，会在此等待锁释放，达到暂停的效果  
5. try {  
6.     //操作  
7. } finally {  
8.     lock.unlock();  
9. }  

 

不公平锁与公平锁的区别：

公平情况下，操作会排一个队按顺序执行，来保证执行顺序。（会消耗更多的时间来排队）
不公平情况下，是无序状态允许插队，jvm会自动计算如何处理更快速来调度插队。（如果不关心顺序，这个速度会更快）

 

场景3：如果发现该操作已经在执行，则尝试等待一段时间，等待超时则不执行（尝试等待执行）

这种其实属于场景2的改进，等待获得锁的操作有一个时间的限制，如果超时则放弃执行。
用来防止由于资源处理不当长时间占用导致死锁情况（大家都在等待资源，导致线程队列溢出）。

3、尝试等待执行

 

Java代码  

1. ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true); //公平锁  
2. try {  
3.     if (lock.tryLock(5, TimeUnit.SECONDS)) {      
4.         //如果已经被lock，尝试等待5s，看是否可以获得锁，如果5s后仍然无法获得锁则返回false继续执行  
5.         try {  
6.             //操作  
7.         } finally {  
8.             lock.unlock();  
9.         }  
10.     }  
11. } catch (InterruptedException e) {  
12.     e.printStackTrace(); //当前线程被中断时(interrupt)，会抛InterruptedException                   
13. }  

 

场景4：如果发现该操作已经在执行，等待执行。这时可中断正在进行的操作立刻释放锁继续下一操作。

synchronized与Lock在默认情况下是不会响应中断(interrupt)操作，会继续执行完。lockInterruptibly()提供了可中断锁来解决此问题。（场景2的另一种改进，没有超时，只能等待中断或执行完毕）

这种情况主要用于取消某些操作对资源的占用。如：（取消正在同步运行的操作，来防止不正常操作长时间占用造成的阻塞）

 

4、可中断锁的同步执行

Java代码  

1. ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true); //公平锁  
2. lock.lockInterruptibly();  
3. try {  
4.     //操作  
5. } catch (InterruptedException e) {  
6.     e.printStackTrace();  
7. } finally {  
8.     lock.unlock();  
9. }