ReentrantLock

翻译：可重入锁

特点

• 可中断
• 可设置超时时间（不会一直等待锁）
• 可设置为公平锁（防止线程饥饿）
• 支持多个条件变量
• 与 synchronized 一样可重入

基本语法

// 获取锁
reentrantLock.lock();
try {
    // 临界区
} finally {
    // 释放锁
    reentrantLock.unlock();
}

可重入

同一个线程如果已经拥有了锁，可以再次获得这把锁。

@Slf4j(topic = "c.Test3")
public class st3 {
    private static ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        lock.lock(); // 加锁
        try {
            log.debug("enter m1");
            m1();
        }finally {
            lock.unlock(); // 解锁
        }
    }

    public static void m1 () {
        lock.lock();
        try {
            log.debug("enter m2");
            m2();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public static void m2 () {
        lock.lock();
        try {
            log.debug("m2获取了锁");
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}

可打断（避免死等、被动）

lockInterruptibly 可打断锁，在尝试获取锁进入阻塞队列中，被打断时，可以停止等待锁。

 public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

        Thread t1 = new Thread(() -> {

            try {
                log.debug("t1线程尝试获取锁");
                lock.lockInterruptibly(); // 尝试获取锁。若有竞争，进入阻塞队列，可被打断
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
                log.debug("等待锁的时候被打断了，停止等待，返回");
                return;
            }

            try {
                log.debug("获得了锁");
            } finally {
                lock.unlock();
            }
        }, "t1");
        lock.lock();
        log.debug("主线程获得了锁");
        t1.start();

        sleep(1);
        log.debug("打断 t1");
        t1.interrupt();
        lock.unlock();
    }

锁超时（避免死等、主动）

无参数：获取锁，若没获取到，立即失败，返回false。

@Slf4j(topic = "c.Test3")
public class st3 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

        Thread t1 = new Thread(() -> {
            log.debug("启动...");
            if (!lock.tryLock()) {
                log.debug("t1获取锁立刻失败，返回");
                return;
            }
            try {
                log.debug("t1获得到了锁");
            } finally {
                lock.unlock();
            }
        }, "t1");
        lock.lock();
        log.debug("主线程获得了锁");
        t1.start();
        sleep(2);
        lock.unlock();
    }
}

可以主动设置等待时间。

@Slf4j(topic = "c.Test3")
public class st3 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

        Thread t1 = new Thread(() -> {
            log.debug("启动...");

            try {
                if (!lock.tryLock(1, TimeUnit.SECONDS)) {
                    log.debug("尝试获取锁1s，失败，返回");
                    return;
                }
            } catch (InterruptedException e) { // 被打断，应该也return
                e.printStackTrace();
            }
            try {
                log.debug("t1获得了锁");
            } finally {
                lock.unlock();
            }
        }, "t1");

        lock.lock();
        log.debug("主线程获得了锁");
        t1.start();
        sleep(1);
        lock.unlock();
    }
}

主线程1ms后释放了锁，t1线程还在1s的等待中，可以获得锁，若时等待超过1s那就不再尝试获取锁了。

若主线程沉睡1s的情况：

sleep(1000);

公平锁

ReentrantLock默认也是不公平锁，但是可以修改。

公平: 先来先执行
不公平: 随机有机会

这里就给出如何修改

ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true);  // 公平
ReentrantLock lock = new ReentrantLock(false); // 不公平  

一般是不设置的，会降低并发度，所以就不给出例子了。

多个条件变量

• ReentrantLock 的条件变量比 synchronized 强大之处在于，它是支持多个条件变量的。
• synchronized只能全部都唤醒，而ReentrantLock可以根据条件唤醒对应线程。

Condition waitCigaretteQueue = lock.newCondition(); // 条件
waitCigaretteQueue.await(); // 因为此原因进入等待  

比如，在操作系统里，有一个很经典的问题，爸爸向盘子里放苹果，妈妈向盘子里放香蕉，儿子只吃苹果，女儿只吃香蕉，盘子可以放多个水果，但每种最多一个。

如果我么只用sync锁，那么就只能有一个条件，如果只有爸爸向盘子里放了苹果，那么他会唤醒儿子和女儿，但其实只唤醒儿子即可。
所以利用ReentrantLock多条件，因为沉睡的条件不同，我么就可以对应的唤醒我们想要的一些线程。
这里例子是用的烟和早餐，一样的。

@Slf4j(topic = "c.Test4")
public class st4 {
    static ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

    static Condition waitCigaretteQueue = lock.newCondition(); //因为等烟等烟，进入等待的阻塞线程队列
    static Condition waitTokeoutQueue = lock.newCondition(); //因为等早餐进入阻塞队列

    static boolean hasCigarette = false;
    static boolean hasTokeout = false;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        new Thread(() -> {
            lock.lock();
            try {
                while (!hasCigarette) {
                    try {
                        waitCigaretteQueue.await(); // 因为等烟，进入等待
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                log.debug("等到了烟");
            } finally {
                lock.unlock(); // 解锁
            }
        }).start();

        new Thread(() -> {
            try {
                lock.lock();
                while (!hasTokeout) {
                    try {
                        waitTokeoutQueue.await();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                log.debug("等到了它的早餐");
            } finally {
                lock.unlock();
            }
        }).start();

        sleep(1);
        sendBreakfast();
        sleep(1);
        sendCigarette();
    }

    private static void sendCigarette() {
        lock.lock();
        try {
            log.debug("送烟来的了");
            hasCigarette = true;
            waitCigaretteQueue.signal();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    private static void sendBreakfast() {
        lock.lock();
        try {
            log.debug("送早餐的来了");
            hasTokeout = true;
            waitTokeoutQueue.signal();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}