深入地探讨Java并发编程实践中的显示锁概念，我们聚焦于《Java并发编程实践-电子书-07章》所提供的丰富内容。本章着重于展示如何使用显示锁（也称为高级锁），并详细介绍了Lock和ReentrantLock接口以及它们在并发控制中的应用。以下是基于章节标题和部分描述的关键知识点：
### 1. Lock和ReentrantLock
#### 1.1 锁接口（Lock）
在Java 5.0中引入的`Lock`接口提供了比内置锁更高级的锁定机制。内置锁或监视器锁（通过`synchronized`关键字实现）是Java中最基本的同步工具，但`Lock`接口提供了更多灵活性和高级特性。`Lock`接口定义了以下关键方法：
- `void lock()`：获取锁。如果锁不可用，线程将阻塞直到锁可用。
- `void lockInterruptibly()` throws `InterruptedException`：尝试获取锁，但可以响应中断信号。
- `boolean tryLock()`：尝试获取锁，如果锁不可用，立即返回`false`而不阻塞。
- `boolean tryLock(long time, TimeUnit unit)` throws `InterruptedException`：在指定时间内尝试获取锁。
- `void unlock()`：释放锁。
- `Condition newCondition()`：创建一个与`Lock`关联的条件变量。
#### 1.2 ReentrantLock
`ReentrantLock`是`Lock`接口的一个实现，它提供了一个可重入的互斥锁。与`synchronized`相比，`ReentrantLock`提供了额外的特性，如：
- 更灵活的锁释放机制，允许在异常情况下正确地释放锁。
- 可中断的锁获取，通过`lockInterruptibly()`方法，允许线程在等待锁时响应中断信号。
- 可定时的锁获取，通过`tryLock(long time, TimeUnit unit)`方法，允许线程在指定时间内尝试获取锁。
### 2. 性能考量
Java 5.0引入的`ReentrantLock`在争用条件下通常表现出比内置锁更好的性能。这是因为`ReentrantLock`采用了更高效的锁获取和释放策略。此外，`ReentrantLock`还提供了读写锁，这种锁对于读取操作远多于写入操作的场景特别有用，因为多个读线程可以同时访问资源，从而提高了并发性能。
### 3. 锁的选择与使用
在内部锁和重入锁之间进行选择时，应考虑以下几个因素：
- **竞争程度**：如果多个线程经常争用同一资源，`ReentrantLock`可能提供更好的性能。
- **中断需求**：如果需要在等待锁时响应中断信号，`ReentrantLock`的`lockInterruptibly()`方法是必需的。
- **超时要求**：如果锁获取操作需要在一定时间内完成，`ReentrantLock`的`tryLock(long time, TimeUnit unit)`方法是理想选择。
### 4. 读写锁
`ReentrantReadWriteLock`是一种特殊的锁，它允许多个读线程同时访问资源，但只允许一个写线程访问。这在读操作远多于写操作的情况下尤其有效，因为它减少了锁的竞争，提高了整体吞吐量。
### 结论
《Java并发编程实践-电子书-07章》深入探讨了显示锁的概念，特别是`Lock`和`ReentrantLock`接口。通过理解和应用这些高级锁机制，开发人员可以构建更高效、更健壮的并发应用程序。这些锁提供了更细粒度的控制，允许开发者根据具体的应用需求定制锁的行为，从而提高系统的整体性能和稳定性。
