ReentrantLock线程控制全解析

哈喽！今天心血来潮给大家带来了《Java中ReentrantLock线程控制详解》，想必大家应该对文章都不陌生吧，那么阅读本文就都不会很困难，以下内容主要涉及到，若是你正在学习文章，千万别错过这篇文章~希望能帮助到你！

ReentrantLock需手动配对acquire/release，必须用try-finally确保unlock；默认非公平锁性能更优；Condition替代wait/notify须用while重检条件；仅在需超时、中断响应或多个条件队列时选用。

ReentrantLock 必须手动 acquire() 和 release()

和 synchronized 自动加锁解锁不同，ReentrantLock 是显式锁，不配对调用就会导致死锁或资源泄露。最常见错误是只在正常流程里 lock.lock()，但异常时没释放。

• 必须把 lock() 放在 try 前，unlock() 放在 finally 块中
• 不能在构造函数或初始化块里直接 lock()，否则可能锁住未完成初始化的对象
• lock.tryLock() 可设超时，避免无限等待；lock.isHeldByCurrentThread() 用于调试判断当前线程是否已持锁

ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
lock.lock(); // 必须配对
try {
    // 临界区操作
} finally {
    lock.unlock(); // 即使抛异常也必须执行
}

公平锁与非公平锁的实际差异

默认创建的是非公平锁（new ReentrantLock()），它允许插队：新线程可能比等待队列里的老线程更早获取锁。公平锁（new ReentrantLock(true)）按 FIFO 调度，但吞吐量明显下降，且仍不保证绝对“公平”——比如刚唤醒的线程和刚调用 lock() 的线程竞争时，JVM 调度仍可能让后者胜出。

• 高并发写场景下，非公平锁通常性能更好，尤其临界区短、争抢频繁时
• 公平锁仅在需要明确响应顺序的业务逻辑中考虑（如任务调度器、资源分配器）
• 公平性开关不可动态修改，必须在构造时确定

Condition 替代 wait/notify 的正确姿势

ReentrantLock 不支持 wait()/notify()，要用 lock.newCondition() 获取 Condition 实例。常见错误是多个线程共用同一个 Condition 却没做条件重检，或在未持有锁时调用 await() 导致 IllegalMonitorStateException。

• await() 会自动释放锁并挂起，被 signal() 唤醒后需重新竞争锁
• 必须用 while 循环检查条件，而非 if——因为存在虚假唤醒（spurious wakeup）
• 一个 Lock 可关联多个 Condition，适合实现生产者-消费者中的“空”和“满”两种等待队列

ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
Condition notEmpty = lock.newCondition();
Condition notFull = lock.newCondition();

// 消费者等待非空
lock.lock();
try {
    while (queue.isEmpty()) {
        notEmpty.await(); // 自动释放 lock
    }
    return queue.poll();
} finally {
    lock.unlock();
}

锁升级、中断响应与可重入性陷阱

ReentrantLock 支持可重入（同一线程可多次 lock()）、响应中断（lockInterruptibly()）、尝试获取（tryLock()），但这些特性容易误用。

• 每次 lock() 都要对应一次 unlock()，嵌套调用时计数不匹配会导致后续线程无法获取锁
• lockInterruptibly() 在等待锁时可被 Thread.interrupt() 中断，但已持锁后中断不影响锁状态
• 不要在持有锁期间调用可能阻塞的外部方法（如 I/O、远程调用），否则会拖长锁持有时间，放大争抢
• getHoldCount() 和 getQueueLength() 是诊断工具，但它们的返回值是近似值，不保证实时准确

真正难的不是写对语法，而是判断该不该用 ReentrantLock：多数场景 synchronized 更安全简洁；只有需要条件队列、超时获取、或精确控制锁行为时，才值得引入显式锁的复杂性。

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