每日一面——谈谈你对ReentrantLock的理解

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题目描述

谈谈你对ReentrantLock的理解。

题目分析

在上一篇有关synchronized关键字的总结中，菜鸡曾提到过，互斥同步不仅可以通过synchronized关键字保证，还可以通过Lock接口保证。

不同于synchronized的JVM内置锁，Lock接口是类库层面的锁，相较于synchronized关键字来说，使用Lock接口实现同步有更大的操作空间，可以更好地应对更多复杂的场景。

本文要说的ReentrantLock就是Lock接口最常见的一种实现。在面试过程中，虽然出现频率不及synchronized关键字，但也算是面试过程中的常客，而且可考查的知识点相对来说比较多，其重要性也就不言而喻了。

接下来，随菜鸡一起去看看吧。

题目解答

01

概述

顾名思义，ReentrantLock是重入锁。它实现了Lock接口，是基于AQS(一种用于构建同步器的框架，后续会讲到)构造出来的一种同步器。

02

功能

同synchronized一样，ReentrantLock也是可重入的，与synchronized相比增加了一些高级功能，主要有以下三项：等待可中断、可实现公平锁、锁可以绑定多个条件。

• 等待可中断：是指当持有锁的线程长期不释放锁的时候，正在等待的线程可以选择放弃等待，改为处理其他事情。可中断特性对处理执行时间非常长的同步块很有帮助。

• 公平锁：是指多个线程在等待同一个锁时，必须按照申请锁的时间顺序来依次获得锁；而非公平锁则不保证这一点，在锁被释放时，任何一个等待锁的线程都有机会获得锁。synchronized中的锁是非公平的，ReentrantLock在默认情况下也是非公平的，但可以通过带布尔值的构造函数要求使用公平锁。不过一旦使用了公平锁，将会导致ReentrantLock的性能急剧下降，会明显影响吞吐量。

• 锁绑定多个条件：是指一个ReentrantLock对象可以同时绑定多个Condition对象。在synchronized中，锁对象的wait()跟它的notify()或者notifyAll()方法配合可以实现一个隐含的条件，如果要和多于一个的条件关联的时候，就不得不额外添加一个锁；而ReentrantLock则无须这样做，多次调用newCondition()方法即可。

值得注意的是，听起来好像觉得ReentrantLock无所不能，分分钟把synchronized秒成渣渣，然而并不是这样的，其实synchronized关键字有其特有的优势：

• 使用简单，不易出错。

• 经过JVM底层的锁优化之后，二者的性能相差不大。

• JVM可以在线程和对象的元数据中记录synchronized中锁的相关信息，而如果使用ReentrantLock，JVM很难得知具体哪些锁对象是由特定线程所持有的。

03

整体结构

说了这么多，来看一下ReentrantLock的整体结构。

图中所示的FairSync即为ReentrantLock的公平锁实现，而NonfairSync为非公平锁实现。二者都继承了名为Sync的内部类，至于细节是如何实现的，这就涉及到了神奇的AQS模板类了，后续将会针对AQS类进行源码级别的剖析，届时一切谜底将被揭开。

以上便是菜鸡对ReentrantLock的一些总结，供大家参考。

参考资料

《深入理解Java虚拟机》周志明著

《Java并发编程实战》Brian Goetz等著

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