java可重入锁与不可重入锁 的设计

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

       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。

       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 NotReEnterLock {
    Lock lock = new Lock();
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        NotReEnterLock obj=new NotReEnterLock();
        obj.print();
    }

    public void print() throws InterruptedException {
        lock.lock();
        System.out.println("进入print 锁");
        doAdd();
        System.out.println("执行完doADD方法");
        lock.unlock();
    }

    public void doAdd() throws InterruptedException {
        lock.lock();
        System.out.println("进入doAdd方法锁");
        //do something
        lock.unlock();
    }

    //锁的实现  
    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();
        }
    }
}

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){
            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而挂起当前线程，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，由于同一进程，所以不会进入while而挂起，接着增量lockedCount，当第二个线程尝试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。