JAVA并发包类 - ReentrantLock

说明：以下内容皆属于个人对源码的理解，可能存在歧义、误解、错误及理解不全面的情况，还望指正

一、ReentrantLock介绍

ReentrantLock类是JDK1.5版本后出现的类，这个类有什么作用，能用来干嘛呢？首先看看Dog李对它的描述：ReentrantLock具有：与使用synchronized关键字的方法和语句的隐式监视锁相同的基本行为与语义，但是它也是具有可扩展的可重入的互斥锁。

是不是一口气理解不了？外国人说话就是费劲，注释就不能一点一点的说明，非得一口气说完。大概意思就是ReentrantLock与synchronized实现的功能一样，但是ReentrantLock是可扩展的。

ReentrantLock对象锁是被最后一次锁定且尚未释放锁的线程所拥有，当一个线程调用lock()方法时，如果锁没有被其它线程锁拥有，那么该线程将会获得锁，并且立即返回成功。如果该线程已拥有锁，那么会将持有锁的数量加1。通过ReentrantLock的isHeldByCurrentThread()方法或者getHoldCount()方法可以判断线程是否已获得锁。

二、内部lock()方法实现

首先介绍一下ReentrantLock中定义的三个内部类：Sync、NonfairSync和FairSync。ReentrantLock中的lock()方法便是由Sync中定义的抽象方法lock()方法实现的。NonfairSync和FairSync分别继承Sync，实现了具体的lock()方法。源码就不拷贝了，只做类的作用及lock()方法的描述：

• Sync
  锁同步控制的基础类，子类分为公平与非公平锁。使用AQS（就是Sync的父类AbstractQueuedSynchronizer)状态来表示锁的持有数量。此外Sync内部还提供了释放锁、获取当前持有锁的Thread对象等方法。
• FairSync
  FairSync重写了AQS的tryAcquire()方法，因此在请求获取锁的实现上作了调整，在请求获取锁时首先判断AQS状态（锁的持有数量）是否为0。若为0：判断请求队列中该线程之前是否没有在排队的线程且是可以获取锁的状态，满足条件则将当前线程设为锁的持有者。否则返回false。若不为0：则判断锁的持有者是否为当前线程。如果不是，返回false。
• NonfairSync
  首先根据CAS返回结果判断是否可以获取锁，如果可以，则直接将当前线程设为锁的持有者，否则中断自己身执行状态，加入请求队列获取锁直到获取成功。

在实际应用中，具体使用哪种获取锁的方式可以在创建ReentrantLock类的实例时决定。ReentrantLock中有两个构造函数，一个是默认的构造函数，一个是带boolean参数的构造函数。参数为true，表示使用公平锁的方式，false为非公平锁的方式。ReentrantLock默认创建的是NonfairSync对象，因此获取锁时调用的也就是NonfairSync对象的lock()方法。

从上面的三个内部类可以了解到，非公平锁的方式明显比公平锁的方式获取锁的速度要快（单线程下影响可以忽略不计），因此效率也比公平锁的方式效率要高。ReentrantLock还提供了其它的获取锁的方式，所以在具体使用哪种方式获取锁可视情况而定。

三、其它方法

ReentrantLock还提供了lockInterruptibly()（中断方式获取锁）、tryLock()（无参和有参两个方法，无参方法类似于非公平方式锁的lock()方法，前提条件是在锁未被其它线程持有的情况下。如果锁被其它线程持有，则不会加入队列等待获取锁，而是立即返回false。带参数的表示在指定时间内且当前线程未中断的情况）及其它如释放锁、获取锁持有数量等方法。源码、文档看一下特别清晰，就不单独列举说明了。