Для чего нужен ReentrantLock

1️⃣ Как кратко ответить

ReentrantLock используется для управления доступом к общим ресурсам в многопоточных приложениях. Он предоставляет более гибкие возможности блокировки по сравнению с синхронизированными методами и блоками, такие как возможность прерывания, попытка захвата блокировки с тайм-аутом и возможность проверки, удерживается ли блокировка.

2️⃣ Подробное объяснение темы

ReentrantLock — это класс из пакета java.util.concurrent.locks, который предоставляет механизм блокировки для управления доступом к общим ресурсам в многопоточных приложениях. В отличие от встроенных синхронизированных блоков, ReentrantLock предлагает более гибкие и мощные возможности управления блокировками.

Зачем нужен ReentrantLock

1. Гибкость: ReentrantLock предоставляет дополнительные возможности, такие как возможность прерывания потоков, которые ожидают блокировки, и возможность попытки захвата блокировки с тайм-аутом.
2. Повторный захват: Как и синхронизированные блоки, ReentrantLock поддерживает повторный захват, что означает, что поток, который уже удерживает блокировку, может захватить её снова без блокировки.
3. Справедливость: ReentrantLock может быть настроен на справедливый режим, который гарантирует, что потоки будут получать блокировку в порядке их запроса, что может быть полезно для предотвращения голодания потоков.

Как работает ReentrantLock

ReentrantLock работает аналогично синхронизированным блокам, но предоставляет более детальный контроль над процессом блокировки. Рассмотрим пример использования ReentrantLock:

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
​
public class Counter {
    private int count = 0;
    private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
​
    public void increment() {
        lock.lock(); // Захватываем блокировку
        try {
            count++; // Увеличиваем значение счетчика
        } finally {
            lock.unlock(); // Освобождаем блокировку
        }
    }
​
    public int getCount() {
        lock.lock(); // Захватываем блокировку
        try {
            return count; // Возвращаем текущее значение счетчика
        } finally {
            lock.unlock(); // Освобождаем блокировку
        }
    }
}

Объяснение кода

• ReentrantLock lock = new ReentrantLock();: Создаем экземпляр ReentrantLock. Этот объект будет управлять доступом к критической секции кода.

• lock.lock();: Захватываем блокировку перед выполнением критической секции. Это предотвращает одновременный доступ нескольких потоков к изменяемым данным.

• try { ... } finally { lock.unlock(); }: Используем блок try-finally, чтобы гарантировать, что блокировка будет освобождена, даже если в критической секции произойдет исключение.

• count++: Критическая секция, где происходит изменение общего ресурса.

• lock.unlock();: Освобождаем блокировку, позволяя другим потокам захватить её и выполнить свою критическую секцию.

Применение ReentrantLock

ReentrantLock полезен в ситуациях, когда требуется более сложное управление блокировками, чем это возможно с использованием синхронизированных блоков. Например, если нужно:

• Прерывать поток, ожидающий блокировки.
• Устанавливать тайм-ауты для попыток захвата блокировки.
• Использовать справедливую блокировку для предотвращения голодания потоков.

ReentrantLock предоставляет более гибкие возможности для управления многопоточностью, что делает его предпочтительным выбором в сложных сценариях, требующих точного контроля над блокировками.