1. Lock#lock() 的加锁位置问题

最近在做项目的性能优化，需要将原本单线程跑的程序改造成多线程并行以提高性能。然而业务资源池子是定量的，多线程并行势必涉及到共享资源抢占的问题，需要实现线程间的互斥等待。这种需求采用同步锁是毋庸置疑的，但是在加锁的位置上却有一些细节，例如加锁操作是否可以放在 try 代码块里面呢？

2. Lock#lock() 加锁位置分析

先给出结论，加锁操作推荐放在 try 代码块外部第一行，以下是 JDK 文档给出的 Lock 使用示例，可以注意到两点：

加锁操作 Lock#lock() 方法调用放在 try 代码块外部第一行
解锁操作 Lock#unlock() 方法放在 finally 代码块内

第 2 点没什么好说的，解锁操作在 finally 里保证业务代码出现异常时锁依然能被释放，可以避免死锁产生。关于第 1 点则需要一些澄清，下文将解释以下两种情况可能产生的问题：

在 try 内部加锁
在 try 外部非第一行加锁

 Lock l = ...;
 l.lock();
 try {
   // access the resource protected by this lock
 } finally {
   l.unlock();
 }

2.1 加锁在 try 内部可能的问题

以下是将加锁操作放在 try 内部的代码示例，仔细考虑就能发现问题点：

假设 Lock#lock() 方法抛出运行时异常，如果加锁放在 try 代码块内部，则必然触发 finally 中的解锁方法 Lock#lunock() 的执行
Lock#lunock() 方法会调用 AQS 的 tryRelease() 方法，如果当前 Lock 的实现类为独占锁（例如 ReentrantLock），那么其内部实现会检查当前解锁线程是否是持有锁的线程，如果不是则抛出 IllegalMonitorStateException 异常
当前线程在加锁方法 Lock#lock() 中抛出异常，显然当前线程未持有锁，然而它却在 finally 中进行解锁操作，通常情况下这里都会抛出一个解锁失败的 IllegalMonitorStateException 异常
以上过程中总共产生了两个异常，一个是在加锁时，另一个是在解锁时。然而在控制台查看异常堆栈，会发现加锁时异常堆栈丢失了，只剩下解锁时的异常堆栈，不利于问题排查
Exception in thread "main" java.lang.IllegalMonitorStateException
    at java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$Sync.tryRelease(ReentrantLock.java:151)
    at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.release(AbstractQueuedSynchronizer.java:1261)
    at java.util.concurrent.locks.ReentrantLock.unlock(ReentrantLock.java:457)
以上问题的核心点在于，JDK 的独占锁 Lock 实现在解锁时会对操作线程进行校验，未持有锁的线程进行解锁操作将导致异常

    public static void main(String[] args) {
        Lock lock = new ReentrantLock();
        try {
            // 可在 Lock#lock() 方法执行前抛一个运行时异常，将抛异常和 Lock#lock() 方法执行
            // 整体当成一个拿锁的原子操作，模拟线程拿锁过程发生异常的情况
            // if (args.length == 0) throw new RuntimeException();
            lock.lock();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

2.2 加锁在 try 外部非第一行可能的问题

以下是加锁操作在 try 代码块外部非第一行的示例，简单解释下代码执行过程中可能产生的问题：

当前线程执行 Lock#lock() 方法正常拿到锁，继续往下执行
此处抛一个运行时异常模拟代码执行异常的情况，异常被抛出后当前线程执行中断，而此时线程还没有进入 try 代码块，finally 代码块必然不会执行，解锁操作自然更无从谈起
当前线程拿到锁后发生异常，终止执行却没有解锁，毫无疑问死锁就这样产生了

    public static void main(String[] args) {
        Lock lock = new ReentrantLock();
        lock.lock();
        if (args.length == 0) throw new RuntimeException();
        try {
            // TODO 
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }