一、ReentrantLock基本介绍
ReentrantLock是一个可重入的互斥锁，又被称为“互斥锁”。
ReentrantLock锁（互斥锁）：指在同一个时间点只能被一个线程所持有；可重入则是说ReentrantLock可以被单个线程多次获取。
ReentrantLock分为“公平锁”和“非公平锁”。它们主要是体现在多个线程获取该锁的机制上是否公平。“锁”是为了保护竞争资源，防止多个线程同时操作线程而出错，ReentrantLock在同一个时间点只能被一个线程获取；ReentrantLock是通过一个FIFO的等待队列来管理获取该锁的所有线程。在公平锁的机制下，线程依次排队获取该锁；而非公平锁机制下，不管自己是不是在队列的开头都会获取该锁。
二、ReentrantLock常用API
//创建一个ReentrantLock，默认是“非公平锁”
ReentrantLock()
//创建时fair的ReentrantLock，fair为true时，表示是公平锁，fair为false表示是非公平锁。
ReentrantLock(boolean fair)
//查询当前线程保持此锁的次数
int getHoldCount()
//返回目前拥有此锁的线程，如果此锁不被任何线程拥有，则返回null。
protected Thread getOwner()
//返回一个collection，它包含可能正等待获取此锁的线程。
protected Collection<Thread> getQueuedThreads()
//返回正等待获取此锁的线程估计数
int getQueueLength()
//返回一个collection，它包含可能正在等待与锁相关给定条件的那些线程
protected Collection<Thread> getWaitingThreads(Conditon condition)
//返回等待与此锁相关条件的线程估计数
int getWaitQueueLength(Condition condition)
//查询给定线程是否正在等待获取此锁
boolean hasQueuedThread(Thread thread)
//查询是否有线程正在等待获取此锁
boolean hasQueuedThreads()
//查询是否有些线程正在等待与此锁有关的给定条件
boolean hasWaiters(Condition condition)
//如果是公平锁，返回true，否则返回false。
boolean isFair（）
//查询当前线程是否保持此锁
boolean isHeldByCurrentThread（）
//查询此锁是否由任意线程保持
boolean isLocked()
//获取锁
void lock()
//如果当前线程未被中断，则获取锁
void lockInterruptibly()
//返回用来与此lock实例一起使用的Condition实例
Condition newCondition()
//仅在调用时锁未被另一个线程保持，且当前线程未被中断，则获取该锁
boolean tryLock(long timeout,TimeUnit unit)
//试图释放此锁
void unlock()三、ReentrantLock代码实例
（1）代码如下：
package MultiConsumerAndProduct;
/** * Created by LKL on 2017/2/23. */
public class TestLock {
public static void main(String[] args){
Depot mDepot =new Depot();
Producer mPro = new Producer(mDepot);
Customer mCus = new Customer(mDepot);
mPro.produce(60);
mPro.produce(120);
mCus.consume(90);
mCus.consume(200);
mPro.produce(110);
}
}
package MultiConsumerAndProduct;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
/** * Created by LKL on 2017/2/23. */
public class Depot {
private int size;
private Lock lock;
public Depot(){
this.size=0; //仓库的数量刚开始为0
this.lock = new ReentrantLock(); //独占锁
}
public void produce(int val){
lock.lock();
try {
size +=val;
System.out.printf("%s produce(%d) --> size=%d\n",Thread.currentThread().getName(),val,size);
}finally{
lock.unlock();
}
}
public void consume(int val) {
lock.lock();
try {
size -= val;
System.out.printf("%s produce(%d) --> size=%d\n", Thread.currentThread().getName(), val, size);
} finally {
lock.unlock();
}
}
}
package MultiConsumerAndProduct;
/** * Created by LKL on 2017/2/23. */
public class Producer {
private Depot depot;
public Producer(Depot depot) {
this.depot = depot;
}
//消费产品：新建一个线程向仓库中生产商品
public void produce(final int val){
new Thread(){
public void run() {
depot.produce(val);
}
}.start();
}
}
package MultiConsumerAndProduct;
/** * Created by LKL on 2017/2/23. */
public class Customer {
private Depot depot;
public Customer(Depot depot) {
this.depot = depot;
}
//消费产品：新建一个线程从仓库中消费产品
public void consume(final int val){
new Thread(){
public void run(){
depot.consume(val);
}
}.start();
}
}
运行结果如下：
Thread-0 produce(60) --> size=60
Thread-1 produce(120) --> size=180
Thread-2 produce(90) --> size=90
Thread-3 produce(200) --> size=-110
Thread-4 produce(110) --> size=0上述结果分析：
1>Depot是个仓库，通过produce()能往仓库中生产货物，通过consume()能消费仓库中的货物，通过独占锁lock实现对仓库的互斥访问：在操作（生产/消费）仓库中的货品前，会先通过lock()锁住仓库，操作完之后再通过unlock（）解锁。
2>Producer是生产者类，调用Producer中的produce()函数可以新建一个线程往仓库中生产产品。
3>Customer是消费者类，调用Customer中的consume()可以新建一个线程消费仓库中的产品。
4>在主线程main中，我们会新建一个生产者mPro，同时新建一个消费者mCus，他们分别向仓库中生产或者消费产品。
细心的可以观察到，仓库中的数量出现负数，这在现实中是不允许出现的情况，后面继续解决。
（2）下面通过Condition去解决上述存在的问题。Condition需要和Lock配合使用：通过Condition中的await()方法，能让线程阻塞（类似于wait()）；通过Condition的signal()方法，能唤醒线程（类似于notify()）;
代码如下：
package MultiConsumerAndProduct1;
import MultiConsumerAndProduct.Customer;
import MultiConsumerAndProduct.Producer;
/** * Created by LKL on 2017/2/23. */
public class TestLock1 {
public static void main(String[] args){
//仓库中总量设置为100
Depot1 mDepot1 = new Depot1(100);
Producer1 mPro = new Producer1(mDepot1);
Customer1 mCus = new Customer1(mDepot1);
mPro.produce1(60);
mPro.produce1(120);
mCus.consume1(90);
mCus.consume1(150);
mPro.produce1(110);
}
}
package MultiConsumerAndProduct1;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
/** * Created by LKL on 2017/2/23. */
public class Depot1 {
private int capacity; // 仓库的容量
private int size; // 仓库的实际数量
private Lock lock; // 独占锁
private Condition fullCondtion; // 生产条件
private Condition emptyCondtion; // 消费条件
public Depot1(int capacity) {
this.capacity = capacity;
this.size = 0;
this.lock = new ReentrantLock();
this.fullCondtion = lock.newCondition();
this.emptyCondtion = lock.newCondition();
}
public void produce1(int val) {
lock.lock();
try {
// left 表示“想要生产的数量”(有可能生产量太多，需多此生产)
int left = val;
while (left > 0) {
// 库存已满时，等待“消费者”消费产品。
while (size >= capacity)
fullCondtion.await();
// 获取“实际生产的数量”(即库存中新增的数量)
// 如果“库存”+“想要生产的数量”>“总的容量”，则“实际增量”=“总的容量”-“当前容量”。(此时填满仓库)
// 否则“实际增量”=“想要生产的数量”
int inc = (size+left)>capacity ? (capacity-size) : left;
size += inc;
left -= inc;
System.out.printf("%s produce(%3d) --> left=%3d, inc=%3d, size=%3d\n",
Thread.currentThread().getName(), val, left, inc, size);
// 通知“消费者”可以消费了。
emptyCondtion.signalAll();
}
} catch (InterruptedException e) {
} finally {
lock.unlock();
}
}
public void consume1(int val) {
lock.lock();
try {
// left 表示“客户要消费数量”(有可能消费量太大，库存不够，需多此消费)
int left = val;
while (left > 0) {
// 库存为0时，等待“生产者”生产产品。
while (size <= 0)
emptyCondtion.await();
// 获取“实际消费的数量”(即库存中实际减少的数量)
// 如果“库存”<“客户要消费的数量”，则“实际消费量”=“库存”；
// 否则，“实际消费量”=“客户要消费的数量”。
int dec = (size<left) ? size : left;
size -= dec;
left -= dec;
System.out.printf("%s consume(%3d) <-- left=%3d, dec=%3d, size=%3d\n",
Thread.currentThread().getName(), val, left, dec, size);
fullCondtion.signalAll();
}
} catch (InterruptedException e) {
} finally {
lock.unlock();
}
}
public String toString() {
return "capacity:"+capacity+", actual size:"+size;
}
}
package MultiConsumerAndProduct1;
/** * Created by LKL on 2017/2/23. */
public class Producer1 {
private Depot1 depot;
public Producer1(Depot1 depot) {
this.depot = depot;
}
//消费产品：新建一个线程向仓库中生产商品
public void produce1(final int val){
new Thread(){
public void run() {
depot.produce1(val);
}
}.start();
}
}
package MultiConsumerAndProduct1;
/** * Created by LKL on 2017/2/23. */
public class Customer1 {
private Depot1 depot;
public Customer1(Depot1 depot) {
this.depot = depot;
}
//消费产品：新建一个线程从仓库中消费产品
public void consume1(final int val){
new Thread(){
public void run(){
depot.consume1(val);
}
}.start();
}
}
运行结果如下：
Thread-0 produce( 60) --> left= 0, inc= 60, size= 60
Thread-1 produce(120) --> left= 80, inc= 40, size=100
Thread-2 consume( 90) <-- left= 0, dec= 90, size= 10
Thread-3 consume(150) <-- left=140, dec= 10, size= 0
Thread-4 produce(110) --> left= 10, inc=100, size=100
Thread-3 consume(150) <-- left= 40, dec=100, size= 0
Thread-4 produce(110) --> left= 0, inc= 10, size= 10
Thread-3 consume(150) <-- left= 30, dec= 10, size= 0
Thread-1 produce(120) --> left= 0, inc= 80, size= 80
Thread-3 consume(150) <-- left= 0, dec= 30, size= 50结果分析：
1>上述结果中left表示生产或消费多余的数量，inc/dec为仓库中增加或减少的数量，size为仓库中产品的数量。首先得明白在主线程main中设置了仓库中总量为100。
2>Producer1是生产者类，调用Producer1中的produce1()函数可以新建一个线程往仓库中生产产品。
3>Customer1是消费者类，调用Customer1中的consume1()可以新建一个线程消费仓库中的产品。
4>在主线程main中，我们会新建一个生产者mPro，同时新建一个消费者mCus，他们分别向仓库中生产或者消费产品。
文章只是作为自己的学习笔记，借鉴了网上的许多案例，如果觉得阔以的话，希望多交流，在此谢过…
