[TOC] ## 一、相似之處：Lock鎖 vs Synchronized 代碼塊 Lock鎖是一種類似于synchronized 同步代碼塊的線程同步機制。從Java 5開始`java.util.concurrent.locks`引入了若干個Lock鎖的實現類，所以通常情況下我們不需要實現自己的鎖，重要的是需要知道如何使用它們，了解它們實現背后的原理。 Lock鎖API的基本使用方法和Synchronized 關鍵字大同小異，代碼如下 ~~~ Lock lock = new ReentrantLock(); //實例化鎖 //lock.lock(); //上鎖 boolean locked = lock.tryLock(); //嘗試上鎖 if(locked){ try { //被鎖定的同步代碼塊，同時只能被一個線程執行 }finally { lock.unlock(); //放在finally代碼塊中，保證鎖一定會被釋放 } } ~~~ ~~~ synchronized(obj){ //被鎖定的同步代碼塊，同時只能被一個線程執行 } ~~~ Lock鎖使用看上去麻煩一點，但是java默認提供了很多Lock鎖，能滿足更多的應用場景。比如：基于信號量加鎖、讀寫鎖等等，關注我的專欄[《java并發編程》](https://mp.weixin.qq.com/mp/appmsgalbum?__biz=MzU0NDU5MTk1MQ==&action=getalbum&album_id=1576334194996232194#wechat_redirect)，后續都會介紹。 ## 二、Lock接口中的方法 Lock接口實現方法通常會維護一個計數器，當計數器=0的時候資源被釋放，當計數器大于1的時候資源被鎖定。 ~~~ public interface Lock { void lock(); void lockInterruptibly() throws InterruptedException; boolean tryLock(); boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException; void unlock(); Condition newCondition(); } ~~~ * lock() - 調用該方法會使鎖定計數器增加1，如果此時共享資源是空閑的，則將鎖交給調用該方法的線程。 * unlock() - 調用該方法使鎖定計數器減少1，當鎖定計數器為0時，資源被釋放。 * tryLock() - 如果該資源是空閑的，那么調用該方法將返回true，鎖定計數器將增加1。如果資源處于被占用狀態，那么該方法返回false，但是線程將不被阻塞。 * tryLock(long timeout, TimeUnit unit) - 按照該方法嘗試獲得鎖，如果資源此時被占用，線程在退出前等待一定的時間段，該時間段由該方法的參數定義，以期望在此時間內獲得資源鎖。 * lockInterruptibly() - 如果資源是空閑的，該方法會獲取鎖，同時允許線程在獲取資源時被其他線程打斷。這意味著，如果當前線程正在等待一個鎖，但其他線程要求獲得該鎖，那么當前線程將被中斷，并立即返回不會獲得鎖。 ## 三、不同點：Lock鎖 vs Synchronized 代碼塊 使用synchronized同步塊和使用Lock API 之間還是有一些區別的 * 一個synchronized同步塊必須完全包含在一個方法中 - 但Lock API的lock()和unlock()操作，可以在不同的方法中進行 * synchronized同步塊不支持公平性原則，任何線程都可以在釋放后重新獲得鎖，不能指定優先級。但我們可以通過指定fairness 屬性在Lock API中實現公平的優先級，可以實現等待時間最長的線程被賦予對鎖的占有權。 * 如果一個線程無法訪問synchronized同步塊，它就會被阻塞等待。Lock API提供了tryLock()方法，嘗試獲取鎖對象，獲取到鎖返回true，否則返回false。返回false并不阻塞線程，所以使用該方法可以減少等待鎖的線程的阻塞時間。 ## 四、鎖的可重入性 ”可重入“意味著某個線程可以安全地多次獲得同一個鎖對象，而不會造成死鎖。 ### 4.1. synchronized鎖的可重入性 下面的代碼synchronized代碼塊嵌套synchronized代碼塊，鎖定同一個this對象，不會產生死鎖。證明**synchronized代碼塊針對同一個對象加鎖，是可重入的**。 ~~~ public void testLock(){ synchronized (this) { System.out.println("第1次獲取鎖，鎖對象是：" + this); int index = 1; do { synchronized (this) { System.out.println("第" + (++index) + "次獲取鎖，鎖對象是：" + this); } } while (index != 10); } } ~~~ 上面的這段代碼輸出結果是 ~~~ 第1次獲取鎖，鎖對象是：com.example.demo.thread.TestLockReentrant@769c9116 第2次獲取鎖，鎖對象是：com.example.demo.thread.TestLockReentrant@769c9116 第3次獲取鎖，鎖對象是：com.example.demo.thread.TestLockReentrant@769c9116 第4次獲取鎖，鎖對象是：com.example.demo.thread.TestLockReentrant@769c9116 第5次獲取鎖，鎖對象是：com.example.demo.thread.TestLockReentrant@769c9116 第6次獲取鎖，鎖對象是：com.example.demo.thread.TestLockReentrant@769c9116 第7次獲取鎖，鎖對象是：com.example.demo.thread.TestLockReentrant@769c9116 第8次獲取鎖，鎖對象是：com.example.demo.thread.TestLockReentrant@769c9116 第9次獲取鎖，鎖對象是：com.example.demo.thread.TestLockReentrant@769c9116 第10次獲取鎖，鎖對象是：com.example.demo.thread.TestLockReentrant@769c9116 ~~~ ### 4.2.ReentrantLock可重入鎖 Lock接口的實現類ReentrantLock，也是可重入鎖。一般來說類名包含Reentrant的Lock接口實現類實現的鎖都是可重入的。 ~~~ public void testLock1(){ Lock lock = new ReentrantLock(); //實例化鎖 lock.lock(); //上鎖 System.out.println("第1次獲取鎖，鎖對象是：" + lock); try { int index = 1; do { lock.lock(); //上鎖 try { System.out.println("第" + (++index) + "次獲取鎖，鎖對象是：" + lock); }finally { lock.unlock(); } } while (index != 10); }finally { lock.unlock(); //放在finally代碼塊中，保證鎖一定會被釋放 } } ~~~ 當線程第一次獲得鎖的時候，計數器被設置為1。在解鎖之前，**該線程可以再次獲得鎖**，每次計數器都會增加1。對于每一個解鎖操作，計數器被遞減1，當計數器為0時鎖定資源被釋放。所以最重要的是：**lock(tryLock)要與unlock方法成對出現，即：在代碼中加鎖一次就必須解鎖一次，否則就死鎖** ## 五、Lock鎖的公平性 Java的synchronized 同步塊對試圖進入它們的線程，被授予訪問權（占有權）的優先級順序沒有任何保證。因此如果許多線程不斷爭奪對同一個synchronized 同步塊的訪問權，就有可能有一個或多個線程從未被授予訪問權。這就造成了所謂的 "**線程饑餓**"。為了避免這種情況，鎖應該是公平的。 ~~~ Lock lock = new ReentrantLock(true); ~~~ 可重入鎖提供了一個公平性參數fairness ，通過該參數Lock鎖將遵守鎖請求的順序，即在一個線程解鎖資源后，鎖將被交給等待時間最長的線程。這種公平模式是通過在鎖的構造函數中傳遞 "true "來設置的。