51. 锁中断机制分析

标准答案

✅ synchronized和ReentrantLock中断机制的区别：

1. 实现原理差异：

   • synchronized基于JVM实现
   • ReentrantLock基于AQS实现
   • 不同的等待队列机制
   • 不同的线程状态管理

2. 中断处理机制：

   • synchronized不响应中断
   • ReentrantLock支持中断
   • 可以避免死锁
   • 支持超时获取

3. 使用场景：

   • 需要中断时用ReentrantLock
   • 简单同步用synchronized
   • 超时场景用ReentrantLock
   • 高级特性用ReentrantLock

答案解析

1️⃣ ReentrantLock中断示例

public class LockInterruptExample {
    private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    
    public void lockInterruptibly() {
        try {
            // 支持中断的加锁
            lock.lockInterruptibly();
            try {
                // 执行业务逻辑
                processData();
            } finally {
                lock.unlock();
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            // 处理中断
            handleInterruption();
        }
    }
    
    public boolean tryLockWithTimeout() {
        try {
            // 支持超时的加锁
            if (lock.tryLock(1, TimeUnit.SECONDS)) {
                try {
                    // 执行业务逻辑
                    return processData();
                } finally {
                    lock.unlock();
                }
            }
            return false;
        } catch (InterruptedException e) {
            Thread.currentThread().interrupt();
            return false;
        }
    }
}

2️⃣ 死锁避免实现

public class DeadlockAvoidance {
    private final ReentrantLock lock1 = new ReentrantLock();
    private final ReentrantLock lock2 = new ReentrantLock();
    
    public void operation() {
        while (true) {
            try {
                // 尝试获取第一个锁
                if (lock1.tryLock(100, TimeUnit.MILLISECONDS)) {
                    try {
                        // 尝试获取第二个锁
                        if (lock2.tryLock(100, TimeUnit.MILLISECONDS)) {
                            try {
                                // 获取到所有锁，执行操作
                                processData();
                                return;
                            } finally {
                                lock2.unlock();
                            }
                        }
                    } finally {
                        lock1.unlock();
                    }
                }
                // 避免活锁
                Thread.sleep(RandomUtils.nextInt(1, 10));
            } catch (InterruptedException e) {
                Thread.currentThread().interrupt();
                throw new RuntimeException("Operation interrupted", e);
            }
        }
    }
    
    private void processData() {
        // 业务处理逻辑
    }
}

常见误区

• ❌ 误区1：认为synchronized完全不能处理中断
• ❌ 误区2：过度使用ReentrantLock

典型场景与解决方案

✅ 资源获取超时处理

public class ResourceManager {
    private final ReentrantLock resourceLock = new ReentrantLock();
    private final Condition resourceAvailable = resourceLock.newCondition();
    
    public Resource acquireResource(long timeout, TimeUnit unit) 
            throws InterruptedException {
        // 尝试获取锁
        if (!resourceLock.tryLock(timeout, unit)) {
            throw new TimeoutException("Failed to acquire resource lock");
        }
        
        try {
            long remainingNanos = unit.toNanos(timeout);
            while (resourceNotAvailable()) {
                if (remainingNanos <= 0) {
                    throw new TimeoutException("Resource not available");
                }
                remainingNanos = resourceAvailable.awaitNanos(remainingNanos);
            }
            return allocateResource();
        } finally {
            resourceLock.unlock();
        }
    }
}

企业实战经验

Situation（业务背景）

系统需要处理复杂的资源竞争场景。

Task（核心任务）

实现可靠的资源获取机制。

Action（解决方案）

1. 使用ReentrantLock
2. 实现超时机制
3. 处理中断异常
4. 避免死锁风险

Result（结果）

• 系统可靠性提升
• 死锁问题消除
• 响应更及时

深入追问

🔹 如何选择synchronized和ReentrantLock？

• 功能需求分析
• 性能要求评估
• 代码复杂度考虑

🔹 如何正确处理中断异常？

• 传递中断标志
• 合理释放资源
• 记录异常信息

相关面试题

1. ReentrantLock的实现原理？
2. 如何实现公平锁？
3. Condition的使用场景？