并发API支持多种显式的锁，它们由Lock接口规定，用于代替synchronized的隐式锁。锁对细粒度的控制支持多种方法，因此它们比隐式的监视器具有更大的开销。
锁的多个实现在标准JDK中提供，它们会在下面的章节中展示。
ReentrantLock
ReentrantLock类是互斥锁，与通过synchronized访问的隐式监视器具有相同行为，但是具有扩展功能。就像它的名称一样，这个锁实现了重入特性，就像隐式监视器一样。
让我们看看使用ReentrantLock之后的上面的例子。
ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
int count = 0;
void increment() {
lock.lock();
try {
count++;
} finally {
lock.unlock();
}
}
锁可以通过lock()来获取，通过unlock()来释放。把你的代码包装在try-finally代码块中来确保异常情况下的解锁非常重要。这个方法是线程安全的，就像同步副本那样。如果另一个线程已经拿到锁了，再次调用lock()会阻塞当前线程，直到锁被释放。在任意给定的时间内，只有一个线程可以拿到锁。
锁对细粒度的控制支持多种方法，就像下面的例子那样：
executor.submit(() -> {
lock.lock();
try {
sleep(1);
} finally {
lock.unlock();
}
});
executor.submit(() -> {
System.out.println("Locked: " + lock.isLocked());
System.out.println("Held by me: " + lock.isHeldByCurrentThread());
boolean locked = lock.tryLock();
System.out.println("Lock acquired: " + locked);
});
stop(executor);
在第一个任务拿到锁的一秒之后，第二个任务获得了锁的当前状态的不同信息。
Locked: true
Held by me: false
Lock acquired: false
tryLock()方法是lock()方法的替代，它尝试拿锁而不阻塞当前线程。在访问任何共享可变变量之前，必须使用布尔值结果来检查锁是否已经被获取。
ReadWriteLock
ReadWriteLock接口规定了锁的另一种类型，包含用于读写访问的一对锁。读写锁的理念是，只要没有任何线程写入变量，并发读取可变变量通常是安全的。所以读锁可以同时被多个线程持有，只要没有线程持有写锁。这样可以提升性能和吞吐量，因为读取比写入更加频繁。
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);
Map<String, String> map = new HashMap<>();
ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
executor.submit(() -> {
lock.writeLock().lock();
try {
sleep(1);
map.put("foo", "bar");
} finally {
lock.writeLock().unlock();
}
});
上面的例子在暂停一秒之后，首先获取写锁来向映射添加新的值。在这个任务完成之前，两个其它的任务被启动，尝试读取映射中的元素，并暂停一秒：
Runnable readTask = () -> {
lock.readLock().lock();
try {
System.out.println(map.get("foo"));
sleep(1);
} finally {
lock.readLock().unlock();
}
};
executor.submit(readTask);
executor.submit(readTask);
stop(executor);
当你执行这一代码示例时，你会注意到两个读任务需要等待写任务完成。在释放了写锁之后，两个读任务会同时执行，并同时打印结果。它们不需要相互等待完成，因为读锁可以安全同步获取，只要没有其它线程获取了写锁。
StampedLock
Java 8 自带了一种新的锁，叫做StampedLock，它同样支持读写锁，就像上面的例子那样。与ReadWriteLock不同的是，StampedLock的锁方法会返回表示为long的标记。你可以使用这些标记来释放锁，或者检查锁是否有效。此外，StampedLock支持另一种叫做乐观锁（optimistic locking）的模式。
让我们使用StampedLock代替ReadWriteLock重写上面的例子：
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);
Map<String, String> map = new HashMap<>();
StampedLock lock = new StampedLock();
executor.submit(() -> {
long stamp = lock.writeLock();
try {
sleep(1);
map.put("foo", "bar");
} finally {
lock.unlockWrite(stamp);
}
});
Runnable readTask = () -> {
long stamp = lock.readLock();
try {
System.out.println(map.get("foo"));
sleep(1);
} finally {
lock.unlockRead(stamp);
}
};
executor.submit(readTask);
executor.submit(readTask);
stop(executor);
通过readLock() 或 writeLock()来获取读锁或写锁会返回一个标记，它可以在稍后用于在finally块中解锁。要记住StampedLock并没有实现重入特性。每次调用加锁都会返回一个新的标记，并且在没有可用的锁时阻塞，即使相同线程已经拿锁了。所以你需要额外注意不要出现死锁。
就像前面的ReadWriteLock例子那样，两个读任务都需要等待写锁释放。之后两个读任务同时向控制台打印信息，因为多个读操作不会相互阻塞，只要没有线程拿到写锁。
下面的例子展示了乐观锁：
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);
StampedLock lock = new StampedLock();
executor.submit(() -> {
long stamp = lock.tryOptimisticRead();
try {
System.out.println("Optimistic Lock Valid: " + lock.validate(stamp));
sleep(1);
System.out.println("Optimistic Lock Valid: " + lock.validate(stamp));
sleep(2);
System.out.println("Optimistic Lock Valid: " + lock.validate(stamp));
} finally {
lock.unlock(stamp);
}
});
executor.submit(() -> {
long stamp = lock.writeLock();
try {
System.out.println("Write Lock acquired");
sleep(2);
} finally {
lock.unlock(stamp);
System.out.println("Write done");
}
});
stop(executor);
乐观的读锁通过调用tryOptimisticRead()获取，它总是返回一个标记而不阻塞当前线程，无论锁是否真正可用。如果已经有写锁被拿到，返回的标记等于0。你需要总是通过lock.validate(stamp)检查标记是否有效。
执行上面的代码会产生以下输出：
Optimistic Lock Valid: true
Write Lock acquired
Optimistic Lock Valid: false
Write done
Optimistic Lock Valid: false
乐观锁在刚刚拿到锁之后是有效的。和普通的读锁不同的是，乐观锁不阻止其他线程同时获取写锁。在第一个线程暂停一秒之后，第二个线程拿到写锁而无需等待乐观的读锁被释放。此时，乐观的读锁就不再有效了。甚至当写锁释放时，乐观的读锁还处于无效状态。
所以在使用乐观锁时，你需要每次在访问任何共享可变变量之后都要检查锁，来确保读锁仍然有效。
有时，将读锁转换为写锁而不用再次解锁和加锁十分实用。StampedLock为这种目的提供了tryConvertToWriteLock()方法，就像下面那样：
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);
StampedLock lock = new StampedLock();
executor.submit(() -> {
long stamp = lock.readLock();
try {
if (count == 0) {
stamp = lock.tryConvertToWriteLock(stamp);
if (stamp == 0L) {
System.out.println("Could not convert to write lock");
stamp = lock.writeLock();
}
count = 23;
}
System.out.println(count);
} finally {
lock.unlock(stamp);
}
});
stop(executor);
第一个任务获取读锁，并向控制台打印count字段的当前值。但是如果当前值是零，我们希望将其赋值为23。我们首先需要将读锁转换为写锁，来避免打破其它线程潜在的并发访问。tryConvertToWriteLock()的调用不会阻塞，但是可能会返回为零的标记，表示当前没有可用的写锁。这种情况下，我们调用writeLock()来阻塞当前线程，直到有可用的写锁。
下一节：除了锁之外，并发API也支持计数的信号量。不过锁通常用于变量或资源的互斥访问，信号量可以维护整体的准入许可。这在一些不同场景下，例如你需要限制你程序某个部分的并发访问总数时非常实用。