公平锁指线程按申请顺序获取锁，先来先得；在ReentrantLock中通过new ReentrantLock(true)启用公平模式，结合try-finally确保释放，减少临界区代码以避免饥饿。
在Java中，ReentrantLock 提供了比内置 synchronized 更灵活的锁机制。默认情况下，ReentrantLock 使用的是非公平锁，这意味着线程获取锁的顺序不一定是等待时间最长的线程优先，可能导致某些线程长时间得不到执行，即出现线程饥饿。为避免这种情况，可以使用公平锁。
什么是公平锁
公平锁是指多个线程按照申请锁的顺序来获取锁，也就是遵循“先来先得”的原则。当一个线程释放锁后，下一个获得锁的线程是等待时间最长的那个。
在 ReentrantLock 中，通过构造函数传入 true 可启用公平模式：
ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true); // true 表示使用公平锁
如何使用公平锁避免饥饿
使用公平锁的关键在于确保所有竞争线程都有机会按序获得锁资源，从而防止某个线程因调度策略而长期被忽略。
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- 创建公平锁实例：在声明 ReentrantLock 时指定参数为 true。
- 正确加锁与释放：使用 try-finally 块确保锁一定被释放，防止死锁或阻塞其他线程。
- 避免长时间持有锁：即使使用公平锁，若某个线程长时间占用锁，其他线程仍需等待很久。应尽量减少临界区代码量。
示例代码：
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class FairLockExample {
private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true); // 公平锁
private int count = 0;
public void increment() {
lock.lock();
try {
// 模拟短时间操作
count++;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 执行了 increment，count=" + count);
} finally {
lock.unlock();
}
}
public static void main(String[] args) {
FairLockExample example = new FairLockExample();
Runnable task = () -> {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
example.increment();
}
};
// 启动多个线程测试公平性
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
new Thread(task, "Thread-" + i).start();
}
}
}
在这个例子中，由于使用了公平锁，理论上各个线程会按照请求锁的顺序依次执行 increment 方法，减少了某个线程反复抢到锁而导致其他线程饿死的可能性。
公平锁的代价
虽然公平锁有助于避免饥饿，但它也有性能开销：
- 每次获取锁都需要检查等待队列，增加了上下文切换和系统调用的开销。
- 吞吐量通常低于非公平锁，因为非公平锁允许“插队”，能更高效地利用 CPU。
因此，只有在确实存在线程饥饿问题，或业务逻辑严格要求执行顺序时才推荐使用公平锁。
基本上就这些。合理使用 ReentrantLock 的公平模式，可以在多线程环境中有效缓解线程饥饿问题，但要注意权衡性能影响。
