AtomicBoolean与ReentrantLock

AtomicBoolean

主要用来解决并发编程中的线程安全问题，防止某段代码重复执行或确保某项任务只能执行一次。代码中常用来作为一个标志变量，以控制并发流程。AtomicBoolean体现的是一种无锁机制，依靠底层的高效的CAS原子操作实现，提供高效的线程安全操作。

CAS简介

CAS的核心思想是'比较和交换'

如果内存中的值与预期值相等，则将其更新为新值，否则什么都不操作。

三个操作数：内存值（V，被操作的变量存在内存中）预期值（E，操作前线程认为的值应该是此值）更新值（U，如果内存值与预期值相等则更新为此值）

比较V&E--> 如果V== E 把V的值更新为U，并返回true；--> 如果V!=E 则不更新V值，并返回false

底层是依赖CPU的硬件指令来实现。体现的是一种无锁机制，不需要通过显式的加锁解锁来控制线程的执行，避免了线程上下文切换带来的开销。

CAS的一些缺点 如ABA问题 可自行查阅。

AtomicBoolean中的几个常用API

• get()：获取当前值
• set(boolean newValue)：设置新值（非原子性）
• compareAndSet(boolean expect, boolean update）：如果当前值（V）等于预期值（E）则将其更新为更新值（U）并返回true
• getAndSet(boolean newValue)：原子性设置新值并返回旧值

AtomicBoolean中的CAS

核心方法：compareAndSet(boolean expect, boolean update）

ReentrantLock

ReentrantLock是一种基于AQS框架实现的应用，是JDK中实现并发编程的手段，它的功能类似synchronized是一种互斥锁，可以保证线程安全。

• 可重入：同一个线程可以多次获取同一个锁而不会导致死锁
• 公平性：可以根据线程请求锁的顺序分配（公平锁）
• 性能上：ReentrantLock更适合复杂的并发场景

ReentrantLock锁会导致整体的吞吐量下降，队列中除了第一个线程 其他的线程都会阻塞（可能会导致其他线程饿死），cpu唤醒其他线程也会带来开销。

注意事项：

• 确保加锁与解锁配对（解锁放在finally中确保发生异常，也能正常解锁，避免锁一直被占用）
• 避免出现死锁：多个线程尝试获取多把锁时避免出现死锁问题
  • 锁的顺序要一致：确保不同线程获取锁的顺序相同
  • 尝试获取锁(tryLock)时 要设置等待时间，避免长时间等待
• 不要长时间占有锁（将锁的作用返回设置到最小化，减少临界区的代码量）
• 正确处理中断
  • ReentrantLock支持可中断锁，如果线程在等待锁时被中断，会抛出 InterruptedException要能够正确处理

将以上两种方法混合使用（实际上应该是多余的）整体代码结构如下

private ReentrantLock createXXXLock = new ReentrantLock();
private AtomicBoolean createXXXFlag = new AtomicBoolean(false);

if (createXXXFlag.get()) {
            log.info("XXX");
            return;
        }
createXXXLock.lock();
try {
    if (createXXXFlag.compareAndSet(false, true)) {
        try {
            // 业务逻辑处理
            throw new RuntimeException("模拟异常");
        } catch (Exception e) {
            log.error("xxx", e.getMessage());
        } finally {
            // 无论逻辑是否成功，确保标志位被重置
            createXXXFlag.set(false);
        }
    } else {
        log.info("xxxx");
    }
} finally {
    // 确保锁的释放
    createXXXLock.unlock();
}

代码中看到有同事这样使用，故学习一下~~~ 不喜勿喷