Android ReentrantLock

synchronized原语和ReentrantLock在一般情况下没有什么区别，但是在非常复杂的同步应用中，请考虑使用ReentrantLock，特别是遇到下面2种需求的时候。 
1.某个线程在等待一个锁的控制权的这段时间需要中断 
2.需要分开处理一些wait-notify，ReentrantLock里面的Condition应用，能够控制notify哪个线程 
3.具有公平锁功能，每个到来的线程都将排队等候 
下面细细道来…… 

先说第一种情况，ReentrantLock的lock机制有2种，忽略中断锁和响应中断锁，这给我们带来了很大的灵活性。比如：如果A、B2个线程去竞争锁，A线程得到了锁，B线程等待，但是A线程这个时候实在有太多事情要处理，就是一直不返回，B线程可能就会等不及了，想中断自己，不再等待这个锁了，转而处理其他事情。这个时候ReentrantLock就提供了2种机制，第一，B线程中断自己（或者别的线程中断它），但是ReentrantLock不去响应，继续让B线程等待，你再怎么中断，我全当耳边风（synchronized原语就是如此）；第二，B线程中断自己（或者别的线程中断它），ReentrantLock处理了这个中断，并且不再等待这个锁的到来，完全放弃。（如果你没有了解java的中断机制，请参考下相关资料，再回头看这篇文章，80%的人根本没有真正理解什么是java的中断，呵呵） 

这里来做个试验，首先搞一个Buffer类，它有读操作和写操作，为了不读到脏数据，写和读都需要加锁，我们先用synchronized原语来加锁，如下： 

package cn.vicky.chapt10;

/**
 *
 * @author Vicky.H
 */
public class Buffer {

    private Object lock;

    public Buffer() {
        lock = this;
    }

    public void write() {
        synchronized (lock) {
            long startTime = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("开始往这个buff写入数据…");
            for (;;)// 模拟要处理很长时间    
            {
                if (System.currentTimeMillis()
                        - startTime > Integer.MAX_VALUE) {
                    break;
                }
            }
            System.out.println("终于写完了");
        }
    }

    public void read() {
        synchronized (lock) {
            System.out.println("从这个buff读数据");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Buffer buff = new Buffer();

        final Writer writer = new Writer(buff);
        final Reader reader = new Reader(buff);

        writer.start();
        reader.start();

        new Thread(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                long start = System.currentTimeMillis();
                for (;;) {
                    //等5秒钟去中断读    
                    if (System.currentTimeMillis()
                            - start > 5000) {
                        System.out.println("不等了，尝试中断");
                        reader.interrupt();
                        break;
                    }

                }

            }
        }).start();
        // 我们期待“读”这个线程能退出等待锁，可是事与愿违，一旦读这个线程发现自己得不到锁，
        // 就一直开始等待了，就算它等死，也得不到锁，因为写线程要21亿秒才能完成 T_T ，即使我们中断它，
        // 它都不来响应下，看来真的要等死了。这个时候，ReentrantLock给了一种机制让我们来响应中断，
        // 让“读”能伸能屈，勇敢放弃对这个锁的等待。我们来改写Buffer这个类，就叫BufferInterruptibly吧，可中断缓存。
    }
}

class Writer extends Thread {

    private Buffer buff;

    public Writer(Buffer buff) {
        this.buff = buff;
    }

    @Override
    public void run() {
        buff.write();
    }
}

class Reader extends Thread {

    private Buffer buff;

    public Reader(Buffer buff) {
        this.buff = buff;
    }

    @Override
    public void run() {

        buff.read();//这里估计会一直阻塞    

        System.out.println("读结束");

    }
}

package cn.vicky.chapt10;

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

/**
 *
 * @author Vicky.H
 */
public class BufferInterruptibly {

    private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

    public void write() {
        lock.lock();
        try {
            long startTime = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("开始往这个buff写入数据…");
            for (;;)// 模拟要处理很长时间    
            {
                if (System.currentTimeMillis()
                        - startTime > Integer.MAX_VALUE) {
                    break;
                }
            }
            System.out.println("终于写完了");
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public void read() throws InterruptedException {
        lock.lockInterruptibly();// 注意这里，可以响应中断    
        try {
            System.out.println("从这个buff读数据");
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public static void main(String args[]) {
        BufferInterruptibly buff = new BufferInterruptibly();

        final Writer2 writer = new Writer2(buff);
        final Reader2 reader = new Reader2(buff);

        writer.start();
        reader.start();

        new Thread(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                long start = System.currentTimeMillis();
                for (;;) {
                    if (System.currentTimeMillis()
                            - start > 5000) {
                        System.out.println("不等了，尝试中断");
                        reader.interrupt();
                        break;
                    }
                }
            }
        }).start();

    }
}

class Reader2 extends Thread {

    private BufferInterruptibly buff;

    public Reader2(BufferInterruptibly buff) {
        this.buff = buff;
    }

    @Override
    public void run() {

        try {
            buff.read();//可以收到中断的异常，从而有效退出    
        } catch (InterruptedException e) {
            System.out.println("我不读了");
        }

        System.out.println("读结束");

    }
}

class Writer2 extends Thread {

    private BufferInterruptibly buff;

    public Writer2(BufferInterruptibly buff) {
        this.buff = buff;
    }

    @Override
    public void run() {
        buff.write();
    }
    
}

2个程序，运行结果：

run：
开始往这个buff写入数据…
不等了，尝试中断 

run：
开始往这个buff写入数据…
不等了，尝试中断
我不读了
读结束

‍ReentrantLock是一个互斥的同步器，其实现了接口Lock

一个重要Example：

package tags;

import java.util.Calendar;

public class TestLock {
    private ReentrantLock lock = null;
    
    public int data = 100;     // 用于线程同步访问的共享数据

    public TestLock() {
        lock = new ReentrantLock(); // 创建一个自由竞争的可重入锁
    }
    public ReentrantLock getLock() {
        return lock;
    }
    
    public void testReentry() {
        lock.lock();
        Calendar now = Calendar.getInstance();
        System.out.println(now.getTime() + " " + Thread.currentThread()    + " get lock.");
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestLock tester = new TestLock();

        //1、测试可重入
        tester.testReentry();
        tester.testReentry(); // 能执行到这里而不阻塞，表示锁可重入
        tester.testReentry(); // 再次重入

        // 释放重入测试的锁，要按重入的数量解锁，否则其他线程无法获取该锁。
        tester.getLock().unlock();
        tester.getLock().unlock();
        tester.getLock().unlock();

        //2、测试互斥
        // 启动3个线程测试在锁保护下的共享数据data的访问
        new Thread(new workerThread(tester)).start();
        new Thread(new workerThread(tester)).start();
        new Thread(new workerThread(tester)).start();
    }


    // 线程调用的方法
    public void testRun() throws Exception {
        lock.lock();

        Calendar now = Calendar.getInstance();
        try {
            // 获取锁后显示 当前时间 当前调用线程 共享数据的值（并使共享数据 + 1）
            System.out.println(now.getTime() + " " + Thread.currentThread()+ " accesses the data " + data++);
            Thread.sleep(1000);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}

// 工作线程，调用TestServer.testRun
class workerThread implements Runnable {

    private TestLock tester = null;

    public workerThread(TestLock testLock) {
        this.tester = testLock;
    }

    public void run() {
        try {
            tester.testRun();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}