Lock接口

• Lock接口概述
• API方法
• 锁获取与中断
• Synchronized和Lock的区别

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AQS(AbstractQueuedSynchronizer)源码深度解析(2)—Lock接口以及自定义锁的实现

Lock接口概述

Lock接口同样自于JDK1.5，它被描述成JUC中的锁的超级接口，所有的JUC中的锁都会实现Lock接口。

由于它是作为接口，到这里或许大家都明白了它的设计意图，接口就是一种规范。Lcok接口定义了一些抽象方法，用于获取锁、释放锁等，而所有的锁都实现Lock接口，那么它们虽然可能有不同的内部实现，但是开放给外部调用的方法却是一样的，这就是一种规范，无论你怎么实现，你给外界调用的始终是“同一个方法”！因此JUC中的锁也被常常统称为lock锁。

API方法

锁获取与中断

Thread类中有一个interrupt方法，可中断因为主动调用Object.wait()、Thread.join()和Thread.sleep()等方法造成的线程等待，以及使用lockInterruptibly方法和tryLock（time，timeUnit）尝试获取锁但是未获取锁而造成的阻塞，并且他们都将抛出InterruptedException异常，并且设置该线程的中断状态位为false。

但是对于因为调用lock()方法，或者因为无法获取Synchronized锁而被阻塞的线程，interrupt方法无法中断，仅会设置中断标志位为true，另外对于正常线程，同样仅会设置中断标志位为true，通知该线程应该被中断了。有一个特例是：被LockSupport.park()阻塞的线程也可以被中断，但是不会抛出异常，并且不会恢复标志位。

下面举例详细说明Lock接口的这四种方法的使用：假如线程A和线程B使用同一个锁LOCK，此时线程A首先获取到锁LOCK.lock()，并且始终持有不释放。

如果此时B要去获取锁，有四种方式：

LOCK.lock(): 此方式会使得B始终处于等待中，即使调用B.interrupt()也不能中断，除非线程A调用LOCK.unlock()释放锁。

LOCK.lockInterruptibly(): 此方式会使得B等待，但当调用B.interrupt()会被中断等待，并抛出InterruptedException异常，否则会与lock()一样始终处于等待中，直到线程A释放锁。

LOCK.tryLock(): 调用该方法时B不会等待，一次获取不到锁就直接返回false。

LOCK.tryLock(10, TimeUnit.SECONDS)： 该处会在10秒时间内处于等待中，但当调用B.interrupt()会中断等待，并抛出InterruptedException。 10秒时间内如果线程A释放锁，线程B会获取到锁并返回true，否则10秒过后会直接返回false，去执行下面的逻辑。

Synchronized和Lock的区别

1. 首先synchronized是java内置关键字，是jvm层面实现的；Lock是个java接口，可以代表JUC中的锁，通过java代码实现；synchronized关键字可以直接修饰方法，也可以修饰代码块，而lock只能修饰代码块。

2. synchronized会自动释放锁(a 线程执行完同步代码会释放锁 ；b线程执行过程中发生异常会释放锁)，Lock需在finally中手工释放锁（unlock()方法释放锁），否则容易造成线程死锁；即lock需要显示的获得、释放锁，synchronized隐式获得、释放锁。

3. lock在等待锁过程中可以用lockInterruptibly()方法配合interrupt方法来中断等待，也可以使用tryLock()设置等待超时时间，而synchronized只能等待锁的释放，不能响应中断。

4. synchronized是非公平锁，而Lock锁可以实现为公平锁或者非公平锁。

5. Lock锁将监视器monitor方法，单独的封装到了一个Condition对象当中，更加的面向对象了，而且一个Lock锁可以拥有多个condition对象(条件队列)，singal和signalAll可以选择唤醒不同的队列中的线程；而同一个synchronized块只能有一个监视器对象，一个条件队列。

6. Lock可以提高多个线程进行读操作的效率，非常灵活。（可以通过readwritelock实现读写分离）。

7. synchronized使用Thread.holdLock(监视器对象)检测当前线程是否持有锁，Lock可以通过lock.trylock或者isHeldExclusively方法判断是否获取到锁。

在性能上来说，如果竞争资源不激烈，两者的性能是差不多的，而当竞争资源非常激烈时（即有大量线程同时竞争），此时Lock的性能要远远优于synchronized。所以说，在具体使用时要根据适当情况选择。