显式锁

Lock与ReentrantLock

public interface Lock {
    void lock();
    void lockInterruptibly() throws InterruptedException;
    boolean tryLock();
    boolean tryLock(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException;
    void unlock;
    Condition newCondition();
}

与内置加锁机制不同，Lock提供了一种无条件的、可轮询的、定时的以及可中断的锁获取操作，所有加锁和解锁的方法都是显式的。

Lock的标准使用形式：

Lock lock = new ReentrantLock();
...
lock.lock();
try {
    // 更新对象状态
    // 捕获异常，并在必要时恢复不变性条件
} finally {
    lock.unlock();
}

必须在finally块中释放锁，否则相当于启动了一个定时炸弹。

轮询锁与定时锁

与无条件的锁获取模式相比，可定时的、可轮询的锁获取模式具有更完善的错误恢复机制，来避免死锁。

如果不能获得所有需要的锁，那么可以使用定时的或可轮询的锁获取方式，从而使你重新获得控制权，它会释放已经获得的锁，然后重新尝试获取所有锁。

public boolean transferMoney(Account from, Account to
        DollarAmount amount, long timeout, Timeunit unit) {
    while(true) {
        if (from.lock.tryLock()) {
            try {
                if (to.lock.tryLock()) {
                    try {
                        return transfer(from, to, amount);
                    } finally {
                        to.lock.unlock();
                    }
                }
            } finally {
                from.lock.unlock();
            }
        }
        if (retry too many times) {
            return false;
        }
        Thread.sleep(random time);
    }
}

在实现具有时间限制的操作时，定时锁非常有用。当时用内置锁时，在开始请求锁后，这个操作将无法取消。可使用tryLock(timeout, timeunit)方法来实现。

可中断的锁获取操作

请求内置锁时，无法响应中断。这些不可中断的阻塞机制，将使得实现可取消任务变得复杂。lockInterruptibly()方法能够在获得锁的同时保持对中断的响应。

非块结构的加锁

连锁式加锁Hand-Over-Hand Locking
锁耦合Lock Coupling

性能考虑因素

性能是个不断变化的指标，如果昨天的测试基准中发现X比Y快，那么在今天就可能已经过时了。

公平性

非公平的锁允许插队：当一个线程请求非公平锁时，如何在发出请求的同时该锁的状态可用，那么这个线程将跳过队列中所有的等待线程，并获得这个锁。

非公平锁的性能高于公平锁。公平性将由于挂起线程和恢复线程时存在的开销而极大降低性能，实际情况下，统计上的公平性保证————确保被阻塞的线程能最终获得锁，已经够用了，并且开销小得多。

在持有锁的时间相对较长，或者请求锁的平均时间间隔较长，那么应该使用公平锁。这种情况下，插队带来的吞吐量提升则可能不会出现。

与默认ReentrantLock一样，内置锁不会提供确定的公平性保证，大多数情况下，实现统计上的公平性保证就已经足够了。

在synchronized和ReentrantLock之间进行选择

在内置锁无法满足需求的情况下，ReentrantLock可作为一种高级工具，如可定时的、可轮询的、可中断的锁获取操作，公平队列，以及非块结构的锁，才是用ReentrantLock。否则还是优先使用synchronized。

读写锁

如果能够放宽互斥的加锁策略，允许多个执行读操作的线程同时访问数据，那么将提升程序的性能。

ReentrantReadWriteLock在构造时，可选择非公平（默认）还是公平锁。写线程降级为读线程是可以的，但从读线程升级为写线程则不可以（会导致死锁）。

当锁的持有时间较长，且大部分操作都不会修改被守护的资源时，那么读写锁能提供并发性。

显式锁

显式锁