ReentrantLock是Java并发包中常用的可重入互斥锁,它的构造方法支持传入布尔类型参数,用来决定锁是公平锁还是非公平锁,这个参数会直接影响锁的竞争策略和资源分配逻辑。
ReentrantLock的构造参数说明
ReentrantLock提供了两个构造方法,无参构造默认创建非公平锁,带布尔参数的构造方法可以指定锁的类型:
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class LockDemo {
public static void main(String[] args) {
// 无参构造,默认非公平锁
ReentrantLock nonFairLock = new ReentrantLock();
// 传入true,创建公平锁
ReentrantLock fairLock = new ReentrantLock(true);
// 传入false,创建非公平锁
ReentrantLock nonFairLock2 = new ReentrantLock(false);
}
}
构造参数true表示创建公平锁,false或者不传参数表示创建非公平锁,两种锁的核心差异在于线程获取锁的排队逻辑。
公平锁的竞争策略
公平锁的核心原则是遵循先到先得的顺序,线程获取锁前会先检查等待队列中是否有其他线程在等待,如果有则进入队列尾部排队,不会直接尝试抢占锁。
公平锁的竞争流程
- 线程A尝试获取锁,此时锁未被占用,A成功获取锁
- 线程B尝试获取锁,锁被A占用,B进入等待队列尾部排队
- 线程C尝试获取锁,锁仍被A占用,C进入等待队列排在B后面
- A释放锁后,唤醒队列头部的B,B获取锁,C继续等待
公平锁的实现会依赖AQS的等待队列,每次获取锁前都会调用hasQueuedPredecessors方法判断是否有前驱节点,确保等待时间最长的线程优先获取锁,这种方式不会出现线程饥饿问题,但因为每次获取锁都需要检查队列和排队,性能开销比非公平锁高。
非公平锁的竞争策略
非公平锁允许新到达的线程直接尝试抢占锁,不管等待队列中是否已经有其他线程在排队,只有在抢占失败的情况下才会进入队列等待。
非公平锁的竞争流程
- 线程A获取锁,锁被占用
- 线程B尝试获取锁,抢占失败,进入等待队列尾部
- 线程C尝试获取锁,此时A刚好释放锁,C直接抢占成功,不需要排队
- B只能继续等待C释放锁后再被唤醒获取锁
非公平锁减少了线程挂起和唤醒的次数,新线程可以尝试直接获取锁,吞吐量更高,但可能出现队列中的线程长时间等待的情况,也就是线程饥饿问题。
两种锁的性能与应用场景对比
我们可以通过一个简单的测试对比两种锁的性能差异:
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class LockPerformanceTest {
private static final int THREAD_COUNT = 10;
private static final int LOOP_COUNT = 100000;
private static int count = 0;
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// 测试非公平锁
testLock(new ReentrantLock(false), "非公平锁");
count = 0;
// 测试公平锁
testLock(new ReentrantLock(true), "公平锁");
}
private static void testLock(ReentrantLock lock, String lockType) throws InterruptedException {
CountDownLatch latch = new CountDownLatch(THREAD_COUNT);
long start = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < THREAD_COUNT; i++) {
new Thread(() -> {
for (int j = 0; j < LOOP_COUNT; j++) {
lock.lock();
try {
count++;
} finally {
lock.unlock();
}
}
latch.countDown();
}).start();
}
latch.await();
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println(lockType + "执行耗时:" + (end - start) + "ms,结果:" + count);
}
}
通常非公平锁的执行耗时更短,吞吐量更高。两种锁的选择可以参考以下场景:
| 锁类型 | 适用场景 | 优势 | 劣势 |
|---|---|---|---|
| 公平锁 | 需要保证线程获取锁的顺序,避免线程饥饿的场景,比如资源分配类业务 | 资源分配公平,无饥饿问题 | 性能开销大,吞吐量低 |
| 非公平锁 | 对吞吐量要求高,能接受偶尔线程等待的场景,比如大部分并发同步业务 | 性能高,吞吐量大 | 可能出现线程饥饿 |
总结
ReentrantLock的构造参数直接决定了锁的类型和竞争策略,true对应公平锁,按照等待顺序分配锁,false对应非公平锁,允许新线程抢占锁。开发者需要根据业务对公平性和性能的要求选择合适的锁类型,不需要绝对公平的业务场景优先选择非公平锁,能显著提升系统并发性能。
ReentrantLock公平锁非公平锁竞争策略构造参数修改时间:2026-06-21 10:42:35