JAVA多線程高併發之ReentrantLock講解公平鎖

JAVA中多線程高併發場景下保證線程安全通常都會考慮加鎖。但是在特殊場景下我們也可以採用java.util.concurrent包提供的線程安全的對象，避免加鎖從而達到高效的目的。

但是，這些線程安全的對象僅僅指的是針對於原子性操作是線程安全的，如果多個方法同時調用無法保證線程安全，只能考慮加鎖。這裏我們舉個列子：假設我們在多線程高併發場景下使用java.util.concurrent.ConcurrentLinkedQueue這個對象來獲取隊列中的元素，可以直接調用poll()方法，不用加鎖也可以保證線程安全，假如我們在獲取的時候需要先判斷隊列是否爲空然後獲取，也就是先調用isEmpty()方法、接着調用poll()方法，這種情況就無法保證線程安全，因爲這裏是兩步操作，無法保證原子性。

ReentrantLock也是多線程併發時候加鎖一種方式，通常會用來和synchronized做比較。我簡單整理一下如下：

1、從使用方法角度對比

1. ReentrantLock必須手動釋放鎖，synchronized不用考慮（發生異常自動釋放鎖）
2. ReentrantLock可以嘗試鎖定 trylock
3. ReentrantLock還可以調用lockInterruptibly方法，可以對線程interrupt方法做成響應
4. ReentrantLock可以指定公平鎖Lock lock = new ReentrantLock(true)

2、從性能角度對比

1. JDK1.5以前synchronized性能略低於ReentrantLock，包含JDK1.5版本
2. JDK1.5以後Java虛擬機對synchronized做了很多優化，增加了偏向鎖、輕量級鎖（多數情況下是自旋鎖）、重量級鎖等細節。性能和ReentrantLock差不多。

我們來分析ReentrantLock 指定公平鎖Lock lock = new ReentrantLock(true)

package com.reentranlock;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

/**
 * ReentrantLock可以指定公平鎖Lock lock = new ReentrantLock(true);
 * 
 * @author 小輝哥/小輝GE
 * <p>
 * 2019年8月10日 下午15:30:00
 */
public class ReentrFairlock {
	Lock fairLock = new ReentrantLock(true);

	public void fairLock(){
		for (int i = 0; i < 20; i++) {
			try {
				fairLock.lock();
				System.out.println("線程" + Thread.currentThread().getName() + "獲得鎖");
			} finally {
				fairLock.unlock();
			}
		}
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		ReentrFairlock reentrLock = new ReentrFairlock();
		//公平鎖
		List<Thread> threads = new ArrayList<Thread>();
		for (int i = 0; i < 5; i++) {
			threads.add(new Thread(reentrLock::fairLock, "thread--- " + i));
		}
		threads.forEach((o) -> o.start());

	}
}

測試輸出結果如下：

結果分析：

我們可以很直觀看出公平鎖定義後，每個線程都是輪流獲得鎖執行方法。

以上代碼僅供參考，如有不當之處，歡迎指出！！！

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