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2024年1月18日发(作者：python教程案例)
reentrantlock可打断原理 -回复
ReentrantLock是Java并发编程中的一个重要概念，它是一种可重入锁（Reentrant Lock），可以防止线程死锁，并且支持可打断的锁申请。这意味着通过使用ReentrantLock，我们可以更好地控制并发访问临界资源。在本文中，我们将详细介绍ReentrantLock的工作原理，并逐步回答关于可打断原理的问题。
一、ReentrantLock的概述及背景知识
ReentrantLock是rent包中的一个类，它提供了与synchronized关键字类似的功能，但更加灵活和可控。它是可重入并且支持可打断的锁申请。
在并发编程中，资源的竞争是常见的情况。如果多个线程同时竞争某个临界资源，就会发生竞态条件（Race Condition）。为了避免竞态条件，需要对资源的访问进行控制。
synchronized关键字是Java提供的最常见的一种锁机制，但它有一些局限性。synchronized是一种非公平锁，当资源被占用时，没有获得锁的线程只能等待，直到锁被释放。而ReentrantLock提供了更多的控制选项，例如可重入性和可打断性。
二、ReentrantLock的基本用法
在使用ReentrantLock前，我们首先需要创建一个ReentrantLock对象，可以通过以下方式实现：
ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
常见的锁申请方式是在代码块中加锁和解锁：
();
try {
访问临界资源的代码
} finally {
();
}
其中，lock()方法申请锁，unlock()方法释放锁。通过这种方式，我们可以确保只有一个线程能够访问临界资源。如果其他线程尝试获取锁，它们将被阻塞，直到锁被释放。
三、ReentrantLock的可重入性
可重入性是指一个线程在持有锁的情况下，能够再次获取该锁，而不会引起死锁。synchronized关键字也支持可重入性。
ReentrantLock实现可重入性的机制是，每个线程获取锁时会维护一个计数器，称为"hold count"。当一个线程第一次获取锁时，hold count加1；当线程再次获取锁时，hold count再次加1。每次释放锁时，hold count减1。只有当hold count减为0时，锁才算真正被释放。
以下是可重入性的示例代码：
public class ReentrantLockDemo {
private static ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
public static void main(String[] args) {
();
try {
n("First lock");
();
try {
n("Second lock");
} finally {
();
n("Second unlock");
}
} finally {
();
n("First unlock");
}
}
}
在上面的示例中，我们通过lock()方法两次获取锁，并通过unlock()方法两次释放锁。这是因为ReentrantLock是可重入的，允许同一个线程多次获取锁而不产生死锁。输出结果如下：
First lock
Second lock
Second unlock
First unlock
可重入性是ReentrantLock的一个重要特性，它让开发者可以编写更加灵活和可靠的并发代码。
四、ReentrantLock的可打断性
除了可重入性，ReentrantLock还支持可打断的锁申请。可打断性是指当一个线程在等待获取锁时，可以被其他线程打断，并且放弃对锁的申请。
ReentrantLock实现可打断性的机制是通过使用LockSupport类中的park()和unpark()方法实现的。当一个线程在获取锁的过程中被打断时，它会进入阻塞状态，并暂时放弃对锁的申请。当线程被唤醒时，它会重新开始竞争锁。
以下是可打断性的示例代码：
public class ReentrantLockDemo {
private static ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
public static void main(String[] args) throws
InterruptedException {
Thread thread1 = new Thread(() -> {
();
try {
n("Thread 1 acquired the lock");
(3000);
} catch (InterruptedException e) {
n("Thread 1 is interrupted");
} finally {
();
n("Thread 1 released the lock");
}
});
Thread thread2 = new Thread(() -> {
();
try {
n("Thread 2 acquired the lock");
} finally {
();
n("Thread 2 released the lock");
}
});
();
(1000);
();
upt();
();
();
}
}
在上面的示例中，我们创建了两个线程，thread1和thread2。thread1先获取锁并等待3秒钟，然后thread2尝试获取锁。在thread1睡眠的过程中，我们将其打断。输出结果如下：
Thread 1 acquired the lock
Thread 1 is interrupted
Thread 2 acquired the lock
Thread 1 released the lock
Thread 2 released the lock
从输出结果可以看出，当thread1被打断时，它放弃了对锁的申请，并继续执行后续代码。这就是ReentrantLock的可打断性。
五、可打断原理的解释
可打断原理的实现是通过Java中的中断机制实现的。当一个线程调用interrupt()方法时，目标线程的中断状态被设置为true。当目标线程正处于等待获取锁的过程中时，它会进入阻塞状态，并抛出`InterruptedException`异常。这时目标线程可以根据自己的逻辑来处理中断事件。
在上面的示例中，当thread1被打断时，它捕获到了`InterruptedException`异常，并执行了相应的处理逻辑，最后释放了锁。而thread2则成功地获取到了锁，并执行了临界资源的访问。
六、总结
ReentrantLock是Java并发编程中非常重要的一种锁机制，它提供了比synchronized关键字更多的灵活性和可控性，包括可重入性和可打断性。可重入性确保一个线程能够多次获取锁而不引起死锁，而可打断性允许一个线程在等待获取锁的过程中可以被其他线程打断并放弃对锁的申请。
ReentrantLock实现可打断性的原理是通过使用LockSupport类中的
park()和unpark()方法，并结合Java中的中断机制实现的。当线程被打断时，它会进入阻塞状态，并根据自己的逻辑来处理中断事件。
使用ReentrantLock时，开发者应该根据需要选择合适的加锁和解锁方式，并且在处理中断时要保证数据的一致性。在合适的场景使用ReentrantLock，可以提高多线程程序的效率和可靠性。
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