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，位于java.util.concurrent.locks包中。与传统的synchronized关键字相比，ReentrantLock提供了更多的功能和灵活性。

为什么需要ReentrantLock？

虽然synchronized关键字已经能够满足大部分的同步需求，但ReentrantLock提供了一些高级功能，使其在某些场景中更有优势：

1. 可重入性：ReentrantLock是可重入的，意思是同一个线程可以多次获得同一把锁，而不会发生死锁。这点和synchronized关键字是一样的。
2. 公平锁和非公平锁：ReentrantLock可以设置为公平锁或非公平锁。公平锁按照线程请求锁的顺序分配，非公平锁则可能让某些线程等待较长时间。默认情况下，ReentrantLock是非公平锁。
3. 可中断锁：ReentrantLock提供了可以响应中断的锁获取方法，这在某些需要响应中断的场景中非常有用。
4. 尝试获取锁：ReentrantLock提供了尝试获取锁的方法，不会无限等待，可以设置一个超时时间。
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

使用ReentrantLock的步骤一般如下：

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。为了确保锁在发生异常时也能被正确释放，通常会在finally块中释放锁。

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. 公平锁需求：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：一种高级的锁机制，提供比synchronized更多的功能和灵活性。
• 可重入性：同一个线程可以多次获得同一把锁，避免死锁。
• 公平锁和非公平锁：可以设置锁的公平性，默认是非公平锁。
• 可中断锁：提供响应中断的锁获取方法。
• 尝试获取锁：可以设置超时时间尝试获取锁。
• 条件变量：支持多个条件变量，提供更灵活的线程通信机制。

通过这些功能，ReentrantLock在需要更复杂同步控制的场景中显得尤为重要。