面试官:ReentrantLock 的底层实现,你了解吗?说来听听

2024-12-31 01:50:50   小编

面试官:ReentrantLock 的底层实现,你了解吗?说来听听

在 Java 并发编程中,ReentrantLock 是一个非常重要的同步工具。要深入理解其底层实现,对于开发者来说至关重要。

ReentrantLock 的实现基于 AQS(AbstractQueuedSynchronizer)框架。AQS 是一个用于构建锁和同步器的基础框架,ReentrantLock 充分利用了其机制。

在底层,ReentrantLock 通过一个同步状态变量来表示锁的持有情况。当线程获取锁成功时,会修改这个状态变量,表示锁被占用。如果有其他线程尝试获取锁,会先检查状态变量,如果已被占用,则将当前线程加入到等待队列中。

等待队列是一个基于双向链表的数据结构。线程在等待锁时,会被封装成节点加入到队列中,并处于阻塞状态。当持有锁的线程释放锁时,会从等待队列中唤醒一个或多个等待的线程,以重新竞争获取锁。

ReentrantLock 支持重入特性,即同一个线程可以多次获取同一个锁。这是通过记录获取锁的次数来实现的。每次获取锁,计数加一;每次释放锁,计数减一。只有当计数为 0 时,锁才真正被释放。

ReentrantLock 还提供了公平锁和非公平锁的实现。公平锁会严格按照等待队列中的顺序来分配锁,保证先来先得;而非公平锁则在获取锁时,会先尝试直接获取,如果获取失败再加入等待队列。

为了提高性能,ReentrantLock 在实现中还进行了一些优化,比如避免不必要的线程唤醒、减少锁竞争带来的开销等。

ReentrantLock 的底层实现是一个复杂而精妙的设计,充分考虑了并发场景下的各种情况,为开发者提供了高效、可靠的同步机制。理解其底层原理,能够帮助我们在实际开发中更好地运用它,写出高性能、高并发的程序。

TAGS: 锁机制 面试题 Java 并发 ReentrantLock 底层实现

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