java并发编程面试题-解释Java中的ReentrantLock及其用途

什么是ReentrantLock？

ReentrantLock是Java提供的一种锁机制，它位于java.util.concurrent.locks包中。与传统的synchronized关键字相比，ReentrantLock提供了更灵活和高级的锁功能。

为什么使用ReentrantLock？

虽然synchronized关键字已经足够简单和有效，但ReentrantLock提供了一些额外的功能，使其在某些情况下更具有优势：

1. 可重入性：ReentrantLock是可重入的，这意味着同一个线程可以多次获得同一把锁，而不会发生死锁。这与synchronized类似。
2. 锁的公平性：ReentrantLock可以设置为公平锁或者非公平锁。公平锁按照线程请求锁的顺序来分配，而非公平锁则可能会导致某些线程长时间等待。默认情况下，ReentrantLock是非公平锁。
3. 可中断的锁获取操作：ReentrantLock提供了可以中断锁获取操作的方法，这在处理响应中断的场景下非常有用。
4. 尝试获取锁：ReentrantLock提供了尝试获取锁的方法，不会一直等待，可以设置超时时间。
5. 条件变量：ReentrantLock可以创建多个条件变量(Condition)，这比synchronized和wait/notify机制更灵活。

ReentrantLock的基本用法

ReentrantLock的使用步骤一般如下：

1. 创建锁对象：首先需要创建一个ReentrantLock对象。
2. 获取锁：在需要保护的代码块前调用lock()方法获取锁。
3. 释放锁：在代码块执行完毕后，调用unlock()方法释放锁。一般在finally块中释放锁，以确保在发生异常时锁也能被正确释放。

ReentrantLock的用途

ReentrantLock主要用于需要更高级锁功能的场景，具体包括但不限于以下情况：

1. 需要公平锁：在某些场景下，需要保证锁的公平性，即按照线程请求锁的顺序来分配锁。ReentrantLock可以设置为公平锁。
2. 响应中断的场景：在某些情况下，需要响应线程中断，ReentrantLock的lockInterruptibly()方法可以实现这一点。
3. 尝试获取锁：需要尝试获取锁并设置超时时间的场景，可以使用tryLock()方法。
4. 多个条件变量：当需要使用多个条件变量来控制线程通信时，ReentrantLock提供了比synchronized更灵活的条件变量机制。

总结

• ReentrantLock：Java提供的一种锁机制，位于java.util.concurrent.locks包中。
• 可重入性：同一个线程可以多次获得同一把锁。
• 公平性：可以设置为公平锁或非公平锁。
• 中断和超时：提供了响应中断和尝试获取锁的功能。
• 条件变量：支持多个条件变量，提供更灵活的线程通信机制。