Lock
public interface Lock {
void lock();
void lockInterruptibly() throws InterruptedException; // 可以响应中断
boolean tryLock();
boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException; // 可以响应中断
void unlock();
Condition newCondition();
}
下面来逐个分析Lock接口中每个方法。lock()、tryLock()、tryLock(long time, TimeUnit unit) 和 lockInterruptibly()都是用来获取锁的。unLock()方法是用来释放锁的。newCondition() 返回 绑定到此 Lock 的新的 Condition 实例 ，用于线程间的协作
lock()
在Lock中声明了四个方法来获取锁，那么这四个方法有何区别呢？首先，lock()方法是平常使用得最多的一个方法，就是用来获取锁。如果锁已被其他线程获取，则进行等待。需要注意的是，如果采用Lock，必须主动去释放锁，并且在发生异常时，不会自动释放锁。因此，一般来说，使用Lock必须在try…catch…块中进行，并且将释放锁的操作放在finally块中进行，以保证锁一定被被释放，防止死锁的发生。通常使用Lock来进行同步的话，是以下面这种形式去使用的：
Lock lock = new ReentrantLock();
lock.lock();
try{
//处理任务
}catch(Exception ex){
}finally{
lock.unlock(); //释放锁
}
tryLock()&Lock(long time,TimeUnit unit)
tryLock()方法是有返回值的，它表示用来尝试获取锁，如果获取成功，则返回true；如果获取失败（即锁已被其他线程获取），则返回false，也就是说，这个方法无论如何都会立即返回（在拿不到锁时不会一直在那等待）。
tryLock(long time, TimeUnit unit)方法和tryLock()方法是类似的，只不过区别在于这个方法在拿不到锁时会等待一定的时间，在时间期限之内如果还拿不到锁，就返回false，同时可以响应中断。如果一开始拿到锁或者在等待期间内拿到了锁，则返回true。
Lock lock = new ReentrantLock();
if(lock.tryLock()) {
try{
//处理任务
}catch(Exception ex){
}finally{
lock.unlock(); //释放锁
}
}else {
//如果不能获取锁，则直接做其他事情
}
lockInterruptibly()
lockInterruptibly()方法比较特殊，当通过这个方法去获取锁时，如果线程 正在等待获取锁，则这个线程能够响应中断，即中断线程的等待状态。例如，当两个线程同时通过lock.lockInterruptibly()想获取某个锁时，假若此时线程A获取到了锁，而线程B只有在等待，那么对线程B调用threadB.interrupt()方法能够中断线程B的等待过程。
由于lockInterruptibly()的声明中抛出了异常，所以lock.lockInterruptibly()必须放在try块中或者在调用lockInterruptibly()的方法外声明抛出 InterruptedException，但推荐使用后者，原因稍后阐述。因此，lockInterruptibly()一般的使用形式如下：
public void method() throws InterruptedException {
lock.lockInterruptibly();
try {
//.....
}
finally {
lock.unlock();
}
}
注意，当一个线程获取了锁之后，是不会被interrupt()方法中断的。因为interrupt()方法只能中断阻塞过程中的线程而不能中断正在运行过程中的线程。因此，当通过lockInterruptibly()方法获取某个锁时，如果不能获取到，那么只有进行等待的情况下，才可以响应中断的。与 synchronized 相比，当一个线程处于等待某个锁的状态，是无法被中断的，只有一直等待下去。
ReentrantLock
ReentrantLock，即可重入锁。ReentrantLock是唯一实现了Lock接口的类.
isFair() //判断锁是否是公平锁
isLocked() //判断锁是否被任何线程获取了
isHeldByCurrentThread() //判断锁是否被当前线程获取了
hasQueuedThreads() //判断是否有线程在等待该锁
getHoldCount() //查询当前线程占有lock锁的次数
getQueueLength() // 获取正在等待此锁的线程数
getWaitQueueLength(Condition condition) // 获取正在等待此锁相关条件condition的线程数
public class Test {
private ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>();
public static void main(String[] args) {
final Test test = new Test();
new Thread("A") {
public void run() {
test.insert(Thread.currentThread());
};
}.start();
new Thread("B") {
public void run() {
test.insert(Thread.currentThread());
};
}.start();
}
public void insert(Thread thread) {
Lock lock = new ReentrantLock(); // 注意这个地方:lock被声明为局部变量
lock.lock();
try {
System.out.println("线程" + thread.getName() + "得到了锁...");
for (int i = 0; i < 5; i++) {
arrayList.add(i);
}
} catch (Exception e) {
} finally {
System.out.println("线程" + thread.getName() + "释放了锁...");
lock.unlock();
}
}
}/* Output:
线程A得到了锁...
线程B得到了锁...
线程A释放了锁...
线程B释放了锁...
*///:~
结果或许让人觉得诧异。第二个线程怎么会在第一个线程释放锁之前得到了锁？原因在于，在insert方法中的lock变量是局部变量，每个线程执行该方法时都会保存一个副本，那么每个线程执行到lock.lock()处获取的是不同的锁，所以就不会对临界资源形成同步互斥访问。因此，我们只需要将lock声明为成员变量即可，如下所示。
public class Test {
private ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>();
private Lock lock = new ReentrantLock(); // 注意这个地方:lock被声明为成员变量
...
}/* Output:
线程A得到了锁...
线程A释放了锁...
线程B得到了锁...
线程B释放了锁...
*///:~
ReadWriteLock
ReadWriteLock也是一个接口，在它里面只定义了两个方法：
public interface ReadWriteLock {
/**
* Returns the lock used for reading.
*
* @return the lock used for reading.
*/
Lock readLock();
/**
* Returns the lock used for writing.
*
* @return the lock used for writing.
*/
Lock writeLock();
}
一个用来获取读锁，一个用来获取写锁。也就是说，将对临界资源的读写操作分成两个锁来分配给线程，从而使得多个线程可以同时进行读操作。下面的 ReentrantReadWriteLock 实现了 ReadWriteLock 接口。
ReentrantReadWriteLock
ReentrantReadWriteLock 实现了 ReadWriteLock 接口( 注意，ReentrantReadWriteLock 并没有实现 Lock 接口 )，其包含两个很重要的方法：readLock() 和 writeLock() 分别用来获取读锁和写锁，并且这两个锁实现了Lock接口。
public class Test {
private ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();
public static void main(String[] args) {
final Test test = new Test();
new Thread("A") {
public void run() {
test.get(Thread.currentThread());
};
}.start();
new Thread("B") {
public void run() {
test.get(Thread.currentThread());
};
}.start();
}
public void get(Thread thread) {
rwl.readLock().lock(); // 在外面获取锁
try {
long start = System.currentTimeMillis();
System.out.println("线程" + thread.getName() + "开始读操作...");
while (System.currentTimeMillis() - start <= 1) {
System.out.println("线程" + thread.getName() + "正在进行读操作...");
}
System.out.println("线程" + thread.getName() + "读操作完毕...");
} finally {
rwl.readLock().unlock();
}
}
}/* Output:
线程A开始读操作...
线程B开始读操作...
线程A正在进行读操作...
线程A正在进行读操作...
线程B正在进行读操作...
...
线程A读操作完毕...
线程B读操作完毕...
*///:~
我们可以看到，线程A和线程B在同时进行读操作，这样就大大提升了读操作的效率。不过要注意的是，如果有一个线程已经占用了读锁，则此时其他线程如果要申请写锁，则申请写锁的线程会一直等待释放读锁。如果有一个线程已经占用了写锁，则此时其他线程如果申请写锁或者读锁，则申请的线程也会一直等待释放写锁。
Lock 和 Synchronized 的选择
- Lock是一个接口，是JDK层面的实现；而synchronized是Java中的关键字，是Java的内置特性，是JVM层面的实现；
- Lock 可以让等待锁的线程响应中断，而使用synchronized时，等待的线程会一直等待下去，不能够响应中断；
- 通过Lock可以知道有没有成功获取锁，而synchronized却无法办到；
- Lock可以提高多个线程进行读操作的效率。
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。
锁的相关概念介绍
可重入锁
如果锁具备可重入性，则称作为 可重入锁 。像 synchronized 和 ReentrantLock 都是可重入锁，可重入性实际上表明了 锁的分配粒度：基于线程的分配，而不是基于方法调用的分配。举个简单的例子，当一个线程执行到某个synchronized方法时，比如说method1，而在method1中会调用另外一个synchronized方法method2，此时线程不必重新去申请锁，而是可以直接执行方法method2
class MyClass {
public synchronized void method1() {
method2();
}
public synchronized void method2() {
}
}
上述代码中的两个方法method1和method2都用synchronized修饰了。假如某一时刻，线程A执行到了method1，此时线程A获取了这个对象的锁，而由于method2也是synchronized方法，假如synchronized不具备可重入性，此时线程A需要重新申请锁。但是，这就会造成死锁，因为线程A已经持有了该对象的锁，而又在申请获取该对象的锁，这样就会线程A一直等待永远不会获取到的锁。而由于synchronized和Lock都具备可重入性，所以不会发生上述现象。
可中断锁
顾名思义，可中断锁就是可以响应中断的锁。在Java中，synchronized就不是可中断锁，而Lock是可中断锁。
如果某一线程A正在执行锁中的代码，另一线程B正在等待获取该锁，可能由于等待时间过长，线程B不想等待了，想先处理其他事情，我们可以让它中断自己或者在别的线程中中断它，这种就是可中断锁。在前面演示tryLock(long time, TimeUnit unit)和lockInterruptibly()的用法时已经体现了Lock的可中断性。
公平锁
公平锁即 尽量 以请求锁的顺序来获取锁。比如，同是有多个线程在等待一个锁，当这个锁被释放时，等待时间最久的线程（最先请求的线程）会获得该所，这种就是公平锁。而非公平锁则无法保证锁的获取是按照请求锁的顺序进行的，这样就可能导致某个或者一些线程永远获取不到锁。
在Java中，synchronized就是非公平锁（抢占锁），它无法保证等待的线程获取锁的顺序。而对于ReentrantLock 和 ReentrantReadWriteLock，它默认情况下是非公平锁，但是可以设置为 公平锁（协同式线程调度）。
读写锁
读写锁将对临界资源的访问分成了两个锁，一个读锁和一个写锁。正因为有了读写锁，才使得多个线程之间的读操作不会发生冲突。ReadWriteLock就是读写锁，它是一个接口，ReentrantReadWriteLock实现了这个接口。可以通过readLock()获取读锁，通过writeLock()获取写锁。上一节已经演示过了读写锁的使用方法，在此不再赘述。
