# 前言 Java 的鎖實現，有 Synchronized 和 Lock。上一篇文章深入分析了 Synchronized 的實現原理：[由Java 15廢棄偏向鎖，談談Java Synchronized 的鎖機制](https://github.com/LjyYano/Thinking_in_Java_MindMapping/blob/master/2020-12-05%20%E7%94%B1Java%2015%E5%BA%9F%E5%BC%83%E5%81%8F%E5%90%91%E9%94%81%EF%BC%8C%E8%B0%88%E8%B0%88Java%20Synchronized%20%E7%9A%84%E9%94%81%E6%9C%BA%E5%88%B6.md)。 本篇文章深入分析 Lock 的實現，以及對比其與 Synchronized 的不同。 # Synchronized 與 Lock 的對比 - 實現方式：Synchronized 由 JVM 實現；Lock 由 Java 底層程式碼實現 - 鎖獲取：Synchronized 是 JVM 隱式獲取，不用 Java 程式碼；Lock 由 Java 程式碼實現，有多種獲取方式 - 鎖的釋放：Synchronized 是 JVM 隱式釋放，不用 Java 程式碼；Lock 可通過 `Lock.unlock()`，在 finally 中釋放 - 鎖的型別：`Synchronized 是非公平、可重入的`，`Lock 是非公平性、公平性、可重入的` - 鎖的中斷：Synchronized 不支援中斷，Lock 支援中斷 # 實現原理 Lock 是一個介面類，其介面方法定義：  - `lock()`：獲取鎖 - `lockInterruptibly()`：如果當前執行緒未被中斷，則獲取鎖，可以響應中斷 - `tryLock()`：僅在呼叫時鎖為空閒狀態才獲取該鎖，可以響應中斷 - `tryLock(long time, TimeUnit unit)`：如果鎖在給定的等待時間內空閒，並且當前執行緒未被中斷，則獲取鎖 - `unlock()`：釋放鎖 - `newCondition()`：返回繫結到此 Lock 例項的新 Condition 例項 基礎原理就不贅述了，Lock 介面的常用類： - ReentrantLock（重入鎖） - ReentrantReadWriteLock（可重入的讀寫鎖） 其都是依賴 `AQS` 實現的。AQS 類結構中包含一個`基於連結串列實現的等待佇列`（CLH 佇列），用於儲存所有阻塞的執行緒，AQS 中還有一個 state 變數，表示加鎖狀態。 # ReentrantLock  # ReentrantReadWriteLock ReentrantLock 是獨佔鎖，對於同一份資料，如果一個執行緒讀資料，另一個執行緒在寫資料，那麼讀到的資料與最終的資料可能不一致。 在實際的業務場景中，讀操作遠遠大於寫操作。在多執行緒程式設計中，讀操作不會修改共享資源的資料。針對讀多寫少的場景，我們可以使用 ReentrantReadWriteLock 來優化，ReentrantReadWriteLock 內部維護了 2 個鎖：讀鎖 `ReadLock`，寫鎖 `WriteLock`。 規則簡單概括為： - 如果寫鎖沒有被佔用，就可以獲取讀鎖 - 如果讀鎖沒有被佔用，才可以獲取寫鎖 下面的測試程式碼，因為讀鎖和寫鎖是同時 lock 的，所以會死鎖。 ```java @Test public void testReadWriteLock() { ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock(); lock.readLock().lock(); lock.writeLock().lock(); System.out.println("Hello"); lock.readLock().unlock(); lock.writeLock().unlock(); } ``` # StampedLock 上述 ReentrantReadWriteLock 會有一個問題：在讀很多，寫很少的情況下，執行緒會因一直無法獲取到鎖而處於等待狀態。 在 JDK 1.8 中，Java 提供了 `StampedLock`，有三種模式: - 寫 - 悲觀讀 - 樂觀讀 一個寫執行緒獲取寫鎖，通過 WriteLock 獲取票據 stamp，WriteLock 是一個獨佔鎖，unlockWrite 需要傳遞引數 stamp。 不一樣的地方在於讀過程。執行緒會先通過樂觀鎖 `tryOptimisticRead` 獲取票據 stamp，如果當前沒有執行緒持有寫鎖，則會返回一非 0 的 stamp 資訊。執行緒獲取該 stamp 後，會拷貝一份共享資源到房發展。 之後方法還需要呼叫 validate，驗證之前呼叫 tryOptimisticRead 返回的 stamp 在當前是否有其它執行緒持有了寫鎖，如果是，那麼 validate 會返回 0，升級為悲觀鎖；否則就可以使用該 stamp 版本的鎖對資料進行操作。 # 總結 相比於 Synchronized 同步鎖，Lock 實現的鎖更加靈活： - 可以分為讀寫鎖，優化讀大於寫的場景 - 可以中斷 - 可以超時 - 可以區分公平性 # 公眾號 coding 筆記、點滴記錄，以後的文章也會同步到公眾號（Coding Insight）中，希望大家關注^_^ 程式碼和思維導圖在 [GitHub 專案](https://github.com/LjyYano/Thinking_in_Java_MindMapping)中，歡迎大家 star！ ![](https://img2020.cnblogs.com/other/633265/202012/633265-20201208175723327-256274