如何在Java中使用Lock接口实现自定义锁

基于AQS可实现自定义锁,如SimpleMutex通过重写tryAcquire和tryRelease控制state状态,实现不可重入独占锁,配合acquire和release方法完成加锁释放,支持扩展可重入、公平性等特性。

如何在java中使用lock接口实现自定义锁

在Java中,Lock接口提供了比synchronized关键字更灵活的锁操作。通过实现Lock接口或使用其已有实现(如ReentrantLock),你可以构建自定义的锁逻辑。若想真正“自定义”一个锁,通常不是从零实现Lock接口所有方法,而是基于AQS(AbstractQueuedSynchronizer)来控制状态和排队机制。下面介绍如何基于AQS实现一个简单的不可重入独占锁。

理解Lock与AQS的关系

Lock接口本身只是一个契约,真正的同步控制逻辑通常由内部的Sync类继承AQS来完成。AQS通过一个int类型的state变量管理同步状态,并提供 acquire 和 release 方法来实现获取和释放锁。

常见做法是:

定义一个私有内部类继承 AQS 重写 tryAcquire 和 tryRelease 方法 在外部Lock类中调用AQS提供的acquire()和release()方法

实现一个简单的自定义锁

下面是一个不可重入的独占锁实现:

立即学习“Java免费学习笔记(深入)”;

Text-To-Pokemon口袋妖怪 Text-To-Pokemon口袋妖怪

输入文本生成自己的Pokemon,还有各种选项来定制自己的口袋妖怪

Text-To-Pokemon口袋妖怪 48 查看详情 Text-To-Pokemon口袋妖怪

import java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer;import java.util.concurrent.locks.Lock;public class SimpleMutex implements Lock {    // 静态内部类,继承AQS    private static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {        // 尝试获取锁:当state为0时设为1,表示成功获取        @Override        protected boolean tryAcquire(int acquires) {            if (compareAndSetState(0, 1)) {                setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());                return true;            }            return false;        }        // 尝试释放锁:将state设回0        @Override        protected boolean tryRelease(int releases) {            if (getState() == 0) throw new IllegalMonitorStateException();            setExclusiveOwnerThread(null);            setState(0);            return true;        }        // 是否处于锁定状态        protected boolean isLocked() {            return getState() == 1;        }    }    private final Sync sync = new Sync();    public void lock() {        sync.acquire(1);    }    public void lockInterruptibly() throws InterruptedException {        sync.acquireInterruptibly(1);    }    public boolean tryLock() {        return sync.tryAcquire(1);    }    public boolean tryLock(long timeout, java.util.concurrent.TimeUnit unit)            throws InterruptedException {        return sync.tryAcquireNanos(1, unit.toNanos(timeout));    }    public void unlock() {        sync.release(1);    }    public boolean isLocked() {        return sync.isLocked();    }    public boolean isHeldByCurrentThread() {        return sync.getExclusiveOwnerThread() == Thread.currentThread();    }}

使用自定义锁

这个SimpleMutex可以像其他Lock一样使用:

SimpleMutex lock = new SimpleMutex();lock.lock();try {    // 临界区    System.out.println("线程 " + Thread.currentThread().getName() + " 进入临界区");} finally {    lock.unlock();}

注意必须在finally块中释放锁,避免死锁。

扩展功能建议

你可以在基础上添加以下特性:

支持可重入:在tryAcquire中判断当前线程是否已持有锁,用state记录重入次数 公平锁:在AQS构造函数中传入true,启用FIFO等待队列 条件变量:实现newCondition()方法,返回 new ConditionObject() 调试信息:重写toString()显示锁状态基本上就这些。通过继承AQS并合理控制state状态,你可以实现各种行为的自定义锁,而无需直接操作底层线程调度。这种方式既安全又高效,是JUC包中大多数同步器的基础。

以上就是如何在Java中使用Lock接口实现自定义锁的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。
如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 chuangxiangniao@163.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。
发布者:程序猿,转转请注明出处:https://www.chuangxiangniao.com/p/292248.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2025年11月4日 21:03:56
下一篇 2025年11月4日 21:09:06

相关推荐

发表回复

登录后才能评论
关注微信