reentrantlock 原理

reentrantlock 原理ReentrantLock原理
ReentrantLock是Java中的一个重要的锁机制，它是一种可重入的互斥锁，可以用于多线程的同步操作。

在Java中，synchronized 关键字是最常用的同步机制，但是它有一些限制，比如不能中断正在等待锁的线程，不能尝试获取锁而不阻塞等。

而ReentrantLock 则提供了更多的灵活性和功能，可以满足更多的同步需求。

ReentrantLock的原理是基于AQS （AbstractQueuedSynchronizer）实现的。

AQS是Java中的一个同步框架，它提供了一种通用的同步机制，可以用于实现各种同步器，比如锁、信号量、倒计时器等。

AQS的核心是一个FIFO队列，用于存储等待锁的线程。

当一个线程尝试获取锁时，如果锁已经被其他线程占用，则该线程会被加入到队列的尾部，等待锁的释放。

当锁被释放时，AQS会从队列的头部取出一个线程，将锁分配给它。

ReentrantLock通过继承AQS实现了锁的功能。

它内部维护了一个state变量，表示锁的状态。

当state为0时，表示锁是未被占用的；当state为1时，表示锁已经被占用。

当一个线程尝试获取锁时，它会先判断state是否为0，如果是，则将state设置为1，并将当前线程设置为持有锁的线程；如果不是，则将当前线程加入
到等待队列中，等待锁的释放。

ReentrantLock还支持可重入性，即同一个线程可以多次获取同一个锁而不会被阻塞。

这是通过维护一个holdCount变量实现的。

当一个线程第一次获取锁时，holdCount会被设置为1；当它再次获取锁时，holdCount会加1。

当线程释放锁时，holdCount会减1。

只有当holdCount为0时，锁才会被释放。

ReentrantLock还支持公平锁和非公平锁。

公平锁是指多个线程获取锁的顺序与它们加入等待队列的顺序一致，即先加入等待队列的线程先获取锁。

非公平锁则没有这个限制，任何一个线程都有可能先获取锁。

公平锁可以避免线程饥饿现象，但是会降低锁的吞吐量，因为线程需要等待更长的时间才能获取锁。

非公平锁则可以提高锁的吞吐量，但是可能会导致某些线程一直无法获取锁。

ReentrantLock还支持锁的中断。

当一个线程等待锁的过程中，可以通过调用interrupt()方法中断它。

如果锁已经被该线程获取，则不会被中断；如果锁还没有被获取，则该线程会被中断并抛出InterruptedException异常。

ReentrantLock的使用方法与synchronized类似，可以使用lock()方法获取锁，使用unlock()方法释放锁。

但是需要注意的是，lock()方法可能会抛出InterruptedException异常，因此需要在try-catch语句中处理它。

另外，为了避免死锁，需要在finally语句中
释放锁。

ReentrantLock是Java中一个非常重要的同步机制，它提供了更多的灵活性和功能，可以满足更多的同步需求。

它的原理是基于AQS 实现的，支持可重入性、公平锁和非公平锁、锁的中断等功能。

在多线程编程中，使用ReentrantLock可以提高程序的并发性和可靠性。