到底什么是重入锁,拜托,一次搞清楚!

相信大家在工作或者面试过程中经常听到重入锁这个概念,或者与关键字 synchrozied 的对比,栈长面试了这么多人,80%的面试者都没有答对或没有答到点上,或者把双重效验锁搞混了,哭笑不得。。

那么你对重入锁了解有多少呢?今天,栈长帮大家撕开重入锁的面纱,来见识下重入锁的真实容颜。。

什么是重入锁

java.util.concurrent.locks.ReentrantLock

这个是 JDK @since 1.5 添加的一种颗粒度更小的锁,它完全可以替代 synchronized 关键字来实现它的所有功能,而且 ReentrantLock 锁的灵活度要远远大于 synchronized 关键字。

从类结构图看出,ReentrantLock 实现了 Lock 接口,ReentrantLock 只是 Lock 接口的一个实现而已。

java.util.concurrent.locks.Lock

它们都是 java.util.concurrent 包里面的内容(俗称 JUC、并发包),也都是 JDK 1.5 开始加入的。

为什么叫重入锁呢?

ReentrantLock,我们把它拆开来看就明了了。

Re-Entrant-Lock:即表示可重新反复进入的锁,但仅限于当前线程;

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public void m() {
lock.lock();
lock.lock();
try {
// ... method body
} finally {
lock.unlock()
lock.unlock()
}
}

如示例代码所示,当前线程可以反复加锁,但也需要释放同样加锁次数的锁,即重入了多少次,就要释放多少次,不然也会导入锁不被释放。

试想一下,如果不设计成可重入锁,那自己如果反复给自己加锁,不是会把自己加死锁了吗?所以,到现在,重入锁的概念大概应该清楚了吧?

重入锁最重要的几个方法

这几个方法都是 Lock 接口中定义的:

1)lock()

获取锁,有以下三种情况:

  • 锁空闲:直接获取锁并返回,同时设置锁持有者数量为:1;
  • 当前线程持有锁:直接获取锁并返回,同时锁持有者数量递增1;
  • 其他线程持有锁:当前线程会休眠等待,直至获取锁为止;

2)lockInterruptibly()

获取锁,逻辑和 lock() 方法一样,但这个方法在获取锁过程中能响应中断。

3)tryLock()

从关键字字面理解,这是在尝试获取锁,获取成功返回:true,获取失败返回:false, 这个方法不会等待,有以下三种情况:

  • 锁空闲:直接获取锁并返回:true,同时设置锁持有者数量为:1;
  • 当前线程持有锁:直接获取锁并返回:true,同时锁持有者数量递增1;
  • 其他线程持有锁:获取锁失败,返回:false;

4)tryLock(long timeout, TimeUnit unit)

逻辑和 tryLock() 差不多,只是这个方法是带时间的。

5)unlock()

释放锁,每次锁持有者数量递减 1,直到 0 为止。所以,现在知道为什么 lock 多少次,就要对应 unlock 多少次了吧。

6)newCondition

返回一个这个锁的 Condition 实例,可以实现 synchronized 关键字类似 wait/ notify 实现多线程通信的功能,不过这个比 wait/ notify 要更灵活,更强大!

重入锁大概的用法

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class X {

private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

// ...

public void m() {
lock.lock(); // block until condition holds
try {
// ... method body
} finally {
lock.unlock()
}
}

}}

看见没有,加锁和释放锁都在方法里面进行,可以自由控制,比 synchronized 更灵活,更方便。但要注意的是,释放锁操作必须在 finally 里面,不然如果出现异常导致锁不能被正常释放,进而会卡死后续所有访问该锁的线程。

synchronized 是重入锁吗?

那么问题来了,synchronized 是重入锁吗?

你可能会说不是,因为 ReentrantLock 既然是重入锁,根据推理,相反,那 synchronized 肯定就不是重入锁,那你就错了。

答案是:yes,为什么?看下面的例子:

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public synchronized void operation(){
add();
}

public synchronized void add(){

}

operation 方法调用了 add 方法,两个方法都是用 synchronized 修饰的,add() 方法可以成功获取当前线程 operation() 方法已经获取到的锁,说明 synchronized 就是可重入锁。

面试常问的Synchronized的几种用法推荐看下这篇文章:Synchronized 有几种用法?

总结

今天,重入锁就大概写到这里了,其实重入锁就是一种颗粒度更小的锁,控制更方便,更强大,栈长只是简单介绍一下重入锁的基本概念及用法,但远不止这么简单,还有很多,一篇也难也详尽,够写好多篇了。

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