zoukankan      html  css  js  c++  java
  • Java中的可重入锁

    所谓重入锁,指的是以线程为单位,当一个线程获取对象锁之后,这个线程可以再次获取本对象上的锁,而其他的线程是不可以的。

    synchronized 和   ReentrantLock 都是可重入锁。

    可重入锁的意义在于防止死锁。

    可重入锁简单演示

    什么是 “可重入”,可重入就是说某个线程已经获得某个锁,可以再次获取锁而不会出现死锁。

    ReentrantLock 和 synchronized 不一样,需要手动释放锁,所以使用 ReentrantLock的时候一定要手动释放锁,并且加锁次数和释放次数要一样

    例如

    //演示可重入锁是什么意思,可重入,就是可以重复获取相同的锁,synchronized和ReentrantLock都是可重入的
    //可重入降低了编程复杂性
    public class WhatReentrant {
    
        public static void main(String[] args) {
            // TODO Auto-generated method stub
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    synchronized (this) {
                        System.out.println("第1次获取锁,这个锁是:" + this);
                        int index = 1;
                        while (true) {
                            synchronized (this) {
                                System.out.println("第" + (++index) + "次获取锁,这个锁是:" + this);
                            }
                            if (index == 10) {
                                break;
                            }
                        }
                    }
                }
            }).start();
        }
    }

    //演示可重入锁是什么意思
    public class WhatReentrant2 {
        public static void main(String[] args) {
            ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
            
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        lock.lock();
                        System.out.println("第1次获取锁,这个锁是:" + lock);
    
                        int index = 1;
                        while (true) {
                            try {
                                lock.lock();
                                System.out.println("第" + (++index) + "次获取锁,这个锁是:" + lock);
                                
                                try {
                                    Thread.sleep(new Random().nextInt(200));
                                } catch (InterruptedException e) {
                                    e.printStackTrace();
                                }
                                
                                if (index == 10) {
                                    break;
                                }
                            } finally {
                                lock.unlock();
                            }
    
                        }
    
                    } finally {
                        lock.unlock();
                    }
                }
            }).start();
        }
    }

     可以发现没发生死锁,可以多次获取相同的锁

    可重入锁有

    • synchronized
    • ReentrantLock

    使用ReentrantLock的注意点

    ReentrantLock 和 synchronized 不一样,需要手动释放锁,所以使用 ReentrantLock的时候一定要手动释放锁,并且加锁次数和释放次数要一样

    以下代码演示,加锁和释放次数不一样导致的死锁

    public class WhatReentrant3 {
        public static void main(String[] args) {
            ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
            
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        lock.lock();
                        System.out.println("第1次获取锁,这个锁是:" + lock);
    
                        int index = 1;
                        while (true) {
                            try {
                                lock.lock();
                                System.out.println("第" + (++index) + "次获取锁,这个锁是:" + lock);
                                
                                try {
                                    Thread.sleep(new Random().nextInt(200));
                                } catch (InterruptedException e) {
                                    e.printStackTrace();
                                }
                                
                                if (index == 10) {
                                    break;
                                }
                            } finally {
    //                            lock.unlock();// 这里故意注释,实现加锁次数和释放次数不一样
                            }
    
                        }
    
                    } finally {
                        lock.unlock();
                    }
                }
            }).start();
            
            
            new Thread(new Runnable() {
                
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        lock.lock();
                        
                        for (int i = 0; i < 20; i++) {
                            System.out.println("threadName:" + Thread.currentThread().getName());
                            try {
                                Thread.sleep(new Random().nextInt(200));
                            } catch (InterruptedException e) {
                                e.printStackTrace();
                            }
                        }
                    } finally {
                        lock.unlock();
                    }
                }
            }).start();
            
            
        }
    }

     可以看出,由于加锁次数和释放次数不一样,第二个线程始终无法获取到锁,导致一直在等待

    稍微改一下,在外层的finally里头释放9次,让加锁和释放次数一样,就没问题了

    try {
        lock.lock();
        System.out.println("第1次获取锁,这个锁是:" + lock);
    
        int index = 1;
        while (true) {
            try {
                lock.lock();
                System.out.println("第" + (++index) + "次获取锁,这个锁是:" + lock);
                
                ... 代码省略节省篇幅...
            } finally {
    //                            lock.unlock();// 这里故意注释,实现加锁次数和释放次数不一样
            }
    
        }
    
    } finally {
        lock.unlock();
        
        // 在外层的finally里头释放9次,让加锁和释放次数一样,就没问题了
        for (int i = 0; i < 9; i++) {
            lock.unlock();
            
        }
    }

    实现原理

      实现原理是通过为每个锁关联一个请求计数器和一个占有它的线程。

    当计数为0时,认为锁是未被占有的;线程请求一个未被占有的锁时,JVM将记录锁的占有者,并且将请求计数器置为1 。

      如果同一个线程再次请求这个锁,计数将递增;

    每次占用线程退出同步块,计数器值将递减。直到计数器为0,锁被释放。

    关于父类和子类的锁的重入:子类覆写了父类的synchonized方法,然后调用父类中的方法,此时如果没有重入的锁,那么这段代码将产生死锁(很好理解吧)。

    例子:

    比如说A类中有个方法public synchronized methodA1(){

            methodA2();

    }

    而且public synchronized methodA2(){

                        //具体操作

    }

    也是A类中的同步方法,当当前线程调用A类的对象methodA1同步方法,如果其他线程没有获取A类的对象锁,那么当前线程就获得当前A类对象的锁,

    然后执行methodA1同步方法,方法体中调用methodA2同步方法,当前线程能够再次获取A类对象的锁,而其他线程是不可以的,这就是可重入锁

    代码演示:

    不可重入锁:

    public class Lock{
        private boolean isLocked = false;
        public synchronized void lock() throws InterruptedException{
            while(isLocked){    
                wait();
            }
            isLocked = true;
        }
        public synchronized void unlock(){
            isLocked = false;
            notify();
        }

    使用该锁:

    public class Count{
        Lock lock = new Lock();
        public void print(){
            lock.lock();
            doAdd();
            lock.unlock();
        }
        public void doAdd(){
            lock.lock();
            //do something
            lock.unlock();
        }
    }

    当前线程执行print()方法首先获取lock,接下来执行doAdd()方法就无法执行doAdd()中的逻辑,必须先释放锁。这个例子很好的说明了不可重入锁。

    可重入锁:

    接下来,我们设计一种可重入锁

    public class Lock{
        boolean isLocked = false;
        Thread  lockedBy = null;
        int lockedCount = 0;
        public synchronized void lock()
                throws InterruptedException{
            Thread thread = Thread.currentThread();
            while(isLocked && lockedBy != thread){//锁已经被获取了,并且不是这个线程获取的,就等待
                wait();
            }
            isLocked = true;
            lockedCount++;
            lockedBy = thread;
        }
        public synchronized void unlock(){
            if(Thread.currentThread() == this.lockedBy){
                lockedCount--;
                if(lockedCount == 0){
                    isLocked = false;
                    notify();
                }
            }
        }
    }

    所谓可重入,意味着线程可以进入它已经拥有的锁的同步代码块儿

    我们设计两个线程调用print()方法,第一个线程调用print()方法获取锁,进入lock()方法,

    由于初始lockedBy是null,所以不会进入while挂起当前线程,而是是增量lockedCount并记录lockBy为第一个线程。

    接着第一个线程进入doAdd()方法,由于是同一线程,所以不会进入while挂起线程,接着增量lockedCount,

    第二个线程尝试lock,由于isLocked=true,所以他不会获取该锁,直到第一个线程调用两次unlock()将lockCount递减为0,才将标记为isLocked设置为false

      可重入锁的概念和设计思想大体如此,Java中的可重入锁ReentrantLock设计思路也是这样

    synchronized和ReentrantLock 都是可重入锁。

    ReentrantLock与synchronized比较

    1. 前者使用灵活,但是必须手动开启和释放锁
    2. 前者扩展性好,有时间锁等候(tryLock( )),可中断锁等候(lockInterruptibly( )),锁投票等,适合用于高度竞争锁和多个条件变量的地方
    3. 前者提供了可轮询的锁请求,可以尝试去获取锁(tryLock( )),如果失败,则会释放已经获得的锁。有完善的错误恢复机制,可以避免死锁的发生。

    https://blog.csdn.net/w8y56f/article/details/89554060

    https://blog.csdn.net/qq_39101581/article/details/82144499

  • 相关阅读:
    第一次博客作业
    个人总结
    第三次个人作业——用例图设计
    第二次个人编程
    第一次个人编程
    第一次随笔
    个人总结
    第三次个人作业——用例图设计
    第二次结对作业
    第一次结对作业
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/Vincent-yuan/p/15008635.html
Copyright © 2011-2022 走看看