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发布于 2024-09-14 / 6 阅读
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ReentrantLock 在实现公平锁时是如何工作的?

ReentrantLock 在实现公平锁时,主要是通过内部的公平性设置来工作的。公平性(Fairness)是指锁的分配策略会考虑线程等待的时间,尽量保证长时间等待的线程能够优先获得锁。在 ReentrantLock 中,可以通过构造函数设置锁的公平性:

// 创建一个公平锁
ReentrantLock fairLock = new ReentrantLock(true);

// 创建一个非公平锁(默认)
ReentrantLock nonFairLock = new ReentrantLock(false);

当公平性设置为 true 时,ReentrantLock 会使用一个等待队列(通常是一个 FIFO 队列)来管理所有请求锁的线程。这个队列确保了线程按照它们请求锁的顺序来获取锁。具体来说,公平锁的工作过程如下:

  1. 线程请求锁:当一个线程请求锁时,如果锁已经被其他线程持有,那么这个线程会被加入到等待队列的末尾。

  2. 等待队列管理:等待队列会按照 FIFO 的原则管理线程,确保最早请求锁的线程最先获得锁。

  3. 锁的获取:当持有锁的线程释放锁时,ReentrantLock 会检查等待队列,将锁分配给队列中的第一个线程(即等待时间最长的线程),并将其从队列中移除。

  4. 线程唤醒:被分配锁的线程会被唤醒,继续执行。

  5. 锁的重入:如果同一个线程多次请求锁,ReentrantLock 会允许该线程多次进入临界区,每次进入都会增加锁的持有计数。

  6. 锁的释放:当线程完成对临界资源的访问并释放锁时,它会减少锁的持有计数。只有当计数为零时,锁才会被真正释放,其他线程才有机会获取锁。

使用公平锁可以减少线程饥饿的问题,因为每个线程都会按照请求的顺序获得服务。然而,公平锁可能会牺牲一些性能,因为需要维护等待队列并进行线程调度,这可能会增加额外的开销。在决定是否使用公平锁时,需要根据具体的应用场景和性能要求来权衡。


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