答案：Java中Lock接口提供比synchronized更灵活的锁控制，支持可中断、超时、非阻塞获取锁及Condition条件等待，基于AQS实现自定义同步器，如SimpleMutex锁，通过tryLock避免死锁，结合多个Condition实现精准线程唤醒，提升并发程序性能与可控性。
Java中的Lock接口为开发者提供了比内置synchronized更灵活的锁控制机制。通过实现Lock接口或使用其已有实现（如ReentrantLock），可以构建自定义的同步控制逻辑，满足复杂并发场景的需求。掌握如何扩展和使用Lock机制，有助于提升多线程程序的性能与可控性。
理解Lock接口的核心方法
Lock接口位于java.util.concurrent.locks包中，主要提供以下关键方法：
- lock()：阻塞获取锁，直到成功获取为止
- lockInterruptibly()：可中断地获取锁，适合响应线程中断的场景
- tryLock()：尝试非阻塞获取锁，立即返回boolean结果
- tryLock(long time, TimeUnit unit)：在指定时间内尝试获取锁
- unlock()：释放锁，必须由持有锁的线程调用
-
newCondition()：创建与该锁绑定的
Condition对象，用于线程间协作
这些方法使得开发者能精确控制加锁时机、超时处理和中断响应，是构建自定义同步器的基础。
基于AQS实现自定义锁
大多数Lock实现都基于AbstractQueuedSynchronizer（AQS）。AQS使用一个int类型的state表示同步状态，并通过FIFO队列管理等待线程。
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要实现一个简单的不可重入互斥锁，可继承AbstractQueuedSynchronizer：
class SimpleMutex extends AbstractQueuedSynchronizer {
protected boolean tryAcquire(int acquires) {
return compareAndSetState(0, 1);
}
protected boolean tryRelease(int releases) {
setState(0);
return true;
}
public void lock() {
acquire(1);
}
public void unlock() {
release(1);
}
public boolean isLocked() {
return getState() == 1;
}
}
上述代码中，state为0表示未加锁，1表示已加锁。通过CAS操作保证原子性，acquire和release方法由AQS提供高层控制。
结合Condition实现条件等待
使用newCondition()可以创建条件变量，实现类似Object.wait()和notify()的功能，但更灵活。
例如，在自定义阻塞队列中使用Condition：
private final Lock lock = new ReentrantLock();
private final Condition notEmpty = lock.newCondition();
private final Condition notFull = lock.newCondition();
private final Object[] items = new Object[10];
private int takeIndex, putIndex, count;
public void put(Object x) throws InterruptedException {
lock.lock();
try {
while (count == items.length)
notFull.await();
items[putIndex] = x;
if (++putIndex == items.length) putIndex = 0;
++count;
notEmpty.signal();
} finally {
lock.unlock();
}
}
多个Condition实例允许对不同等待集进行独立唤醒，避免了notifyAll()带来的“惊群效应”。
使用tryLock实现限时等待与避免死锁
在复杂同步逻辑中，tryLock可用于避免死锁。例如两个资源的顺序加锁问题：
public boolean transferMoney(Account from, Account to, double amount) {
long timeout = System.currentTimeMillis() + 5000;
while (true) {
if (from.getLock().tryLock()) {
try {
if (to.getLock().tryLock()) {
try {
// 执行转账
return true;
} finally {
to.getLock().unlock();
}
}
} finally {
from.getLock().unlock();
}
}
if (System.currentTimeMillis() > timeout)
throw new TimeoutException();
Thread.sleep(100);
}
}
这种轮询+超时的方式可在无法获取全部资源时主动放弃，防止永久阻塞。
基本上就这些。通过合理使用Lock接口及其配套工具，可以构建出高效、安全、可调试的同步控制逻辑。关键是理解AQS原理，善用Condition和tryLock等高级特性，同时注意避免常见陷阱如忘记释放锁或异常路径未解锁。
