Java并发面试题, Java 中 ReentrantLock 的实现原理是什么?

Step 1

Q:: Java 中 ReentrantLock 的实现原理是什么？

A:: ReentrantLock 是 Java 中一个重要的同步机制，它是通过 AQS（AbstractQueuedSynchronizer）来实现的。ReentrantLock 是一种可重入锁，允许线程多次获取同一把锁而不会导致死锁。它主要通过内部的非公平锁（Non-Fair Lock）和公平锁（Fair Lock）的实现来保证锁的获取和释放。ReentrantLock 提供了比 synchronized 更加灵活的锁定操作，比如支持可定时锁、可中断锁和公平锁，适用于需要精细化控制锁行为的场景。

Step 2

Q:: ReentrantLock 与 synchronized 的区别是什么？

A:: ReentrantLock 提供了比 synchronized 更加灵活和丰富的锁机制。synchronized 是 Java 内置的锁机制，更简洁但是功能有限，比如无法尝试获取锁、无法设定获取锁的超时时间。ReentrantLock 则可以选择公平和非公平策略，支持中断锁、尝试获取锁以及超时获取锁等高级功能。ReentrantLock 还提供了 Condition 类来实现更加复杂的线程同步控制。

Step 3

Q:: 什么是 AQS，ReentrantLock 如何使用 AQS 实现其功能的？

A:: AQS（AbstractQueuedSynchronizer）是一个抽象类，用来构建锁或其他同步器的框架。AQS 通过一个 int 类型的 state 来维护锁状态，并通过一个 FIFO 队列来管理锁的竞争。ReentrantLock 通过继承 AQS 来实现其锁功能，具体来说，通过 AQS 的 acquire 和 release 方法来实现线程的锁竞争和锁释放。AQS 的核心思想是将同步状态的管理交给 AQS 自己，而具体的同步机制则由子类去实现。

Step 4

Q:: 如何使用 ReentrantLock 实现一个可中断的锁获取操作？

A:: 使用 ReentrantLock 的 lockInterruptibly() 方法可以实现可中断的锁获取操作。当线程调用这个方法获取锁时，如果当前线程被中断，那么这个方法会抛出 InterruptedException 异常，从而使得线程可以响应中断信号，避免陷入死锁或长时间等待的情况。