究竟什么是可重入锁?

来源:互联网 发布:python sum axis 1 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 16:50

经历

很久之前就听说了可重入锁,可重入锁究竟是什么意思,以前是囫囵吞枣的,只要记住ReentrantLock和sychronized是可重入锁就行了,爱咋用咋用,好吧,原谅我的无知,最近对基础查漏补缺,发现竟然对其一问三不知,赶紧预习一波,觉得有必要写一篇博客来讲解,就当做什么都没有发生吧,嘿嘿。。。

释义

广义上的可重入锁指的是可重复可递归调用的锁,在外层使用锁之后,在内层仍然可以使用,并且不发生死锁(前提得是同一个对象或者class),这样的锁就叫做可重入锁。ReentrantLock和synchronized都是可重入锁,下面是一个用synchronized实现的例子:

public class ReentrantTest implements Runnable {    public synchronized void get() {        System.out.println(Thread.currentThread().getName());        set();    }    public synchronized void set() {        System.out.println(Thread.currentThread().getName());    }    public void run() {        get();    }    public static void main(String[] args) {        ReentrantTest rt = new ReentrantTest();        for(;;){            new Thread(rt).start();        }    }}

整个过程没有发生死锁的情况,截取一部分输出结果如下:

Thread-8492Thread-8492Thread-8494Thread-8494Thread-8495Thread-8495Thread-8493Thread-8493

set()和get()同时输出了线程名称,表明即使递归使用synchronized也没有发生死锁,证明其是可重入的。

不可重入锁

不可重入锁,与可重入锁相反,不可递归调用,递归调用就发生死锁。看到一个经典的讲解,使用自旋锁来模拟一个不可重入锁,代码如下:

import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference;public class UnreentrantLock {    private AtomicReference<Thread> owner = new AtomicReference<Thread>();    public void lock() {        Thread current = Thread.currentThread();        //这句是很经典的“自旋”语法,AtomicInteger中也有        for (;;) {            if (!owner.compareAndSet(null, current)) {                return;            }        }    }    public void unlock() {        Thread current = Thread.currentThread();        owner.compareAndSet(current, null);    }}

代码也比较简单,使用原子引用来存放线程,同一线程两次调用lock()方法,如果不执行unlock()释放锁的话,第二次调用自旋的时候就会产生死锁,这个锁就不是可重入的,而实际上同一个线程不必每次都去释放锁再来获取锁,这样的调度切换是很耗资源的。稍微改一下,把它变成一个可重入锁:

import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference;public class UnreentrantLock {    private AtomicReference<Thread> owner = new AtomicReference<Thread>();    private int state = 0;    public void lock() {        Thread current = Thread.currentThread();        if (current == owner.get()) {            state++;            return;        }        //这句是很经典的“自旋”式语法,AtomicInteger中也有        for (;;) {            if (!owner.compareAndSet(null, current)) {                return;            }        }    }    public void unlock() {        Thread current = Thread.currentThread();        if (current == owner.get()) {            if (state != 0) {                state--;            } else {                owner.compareAndSet(current, null);            }        }    }}

在执行每次操作之前,判断当前锁持有者是否是当前对象,采用state计数,不用每次去释放锁。

ReentrantLock中可重入锁实现

这里看非公平锁的锁获取方法:

        final boolean nonfairTryAcquire(int acquires) {            final Thread current = Thread.currentThread();            int c = getState();            if (c == 0) {                if (compareAndSetState(0, acquires)) {                    setExclusiveOwnerThread(current);                    return true;                }            }            //就是这里            else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {                int nextc = c + acquires;                if (nextc < 0) // overflow                    throw new Error("Maximum lock count exceeded");                setState(nextc);                return true;            }            return false;        }

在AQS中维护了一个private volatile int state来计数重入次数,避免了频繁的持有释放操作,这样既提升了效率,又避免了死锁。

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