可重入锁与不可重入锁的理解

╰半夏微凉° 2021-09-30 06:46 403阅读 0赞

JDK中可以使用ReentrantLock类来实现可重入锁，其功能更加丰富，使用起来更为灵活，也更适合复杂的并发场景。下面来自己实现以下可重入锁。原理一样。  
2. ReentrantLock  
**- 不可重入锁**  
不可重入锁，锁不可延续使用。

public class LockTest1 {
        Lock lock=new Lock();
        public void a() throws InterruptedException {
            lock.lock();
            doSomething();
            lock.unlock();
        }
    
        //不可重入锁
        public void doSomething() throws InterruptedException {
            lock.lock();
            //
            lock.unlock();
        }
    
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            LockTest1 test1=new LockTest1();
            test1.a();
            test1.doSomething();
        }
    }
    class Lock{
        //是否占用
        private boolean isLock=false;
        //使用锁
        public synchronized  void lock() throws InterruptedException {
            while (isLock){
                wait();
            }
            isLock=true;
        }
        //释放锁
        public synchronized  void unlock(){
            isLock=false;
            notify();
        }
    }

如此代码中，方法a()首先得到得到锁，然后调用方法doSomething()，方法doSomething()中有lock.lock()，也需要上锁，然后就等待a（）方法执行完，方法a()必须执行完doSomething()方法才会运行下一条语句unlock()方法释放锁，同时方法doSomething()等方法a()运行完释放锁，就形成了死循环。永远不会停止，永远等待。上述就是不可重入锁。

**- 可重入锁**  
锁可以延续使用

public class LockTest2 {
        ReLock lock=new ReLock();
        public void a() throws InterruptedException {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName());
            lock.lock();
            System.out.println(lock.getHoldCount());
            doSomething();
            lock.unlock();
            System.out.println(lock.getHoldCount());
        }
        //不可重入锁
        public void doSomething() throws InterruptedException {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName());
            lock.lock();
            System.out.println(lock.getHoldCount());
            //
            lock.unlock();
            System.out.println(lock.getHoldCount());
        }
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            LockTest2 test1=new LockTest2();
            test1.a();
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println(test1.lock.getHoldCount());
        }
    }
    
    class ReLock{
        //是否占用
        private boolean isLock=false;
        Thread lockedBy=null;//储存线程//如果自身就不等了
        private int holdCount=0;//计数器
    
        public int getHoldCount() {
            return holdCount;
        }
        //使用锁
        public synchronized  void lock() throws InterruptedException {
            Thread thread = Thread.currentThread();//加锁时识别当前线程
            System.out.println(Thread.currentThread().getName());
            while (isLock &&lockedBy!=thread){//不是自己的线程就等待
                wait();
            }
            isLock=true;
            lockedBy=thread;
            holdCount++;
        }
        //释放锁
        public synchronized  void unlock(){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName());
            if(Thread.currentThread()==lockedBy){//当前线程等于自身的时候释放
                holdCount--;//计数器减一
                if(holdCount==0) {
                    isLock = false;
                    notify();
                    lockedBy=null;
                }
            }
        }
    }

运行结果：  
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可重入锁中引入了计数器，上锁就会加一，解除锁减一，直到计数器为零，完全释放锁。

*  上锁的时候先识别当前的线程，一开始isLock为false，则不进行while循环，下一步isLock改为true，计数器加一，此时就完成了第一次上锁；等第二次上锁的时候，isLock已经是true了，此时判断线程是不是当前线程，是当前线程则继续上锁，计数器加一，不用等待。后面的同理。在此例子中通过输出当前线程名，都是main线程，线程相同。所以可以完成加锁减锁。
 *  释放锁的时候同理判断是否是当前锁，是则计数器减一，释放锁，并通过notify()方法唤醒被wait()等待的线程，将lockBy置为空。

**它和不可重入锁的设计不同之处：**

*  不可重入锁：只判断这个锁有没有被锁上，只要被锁上申请锁的线程都会被要求等待。实现简单
 *  可重入锁：不仅判断锁有没有被锁上，还会判断锁是谁锁上的，当就是自己锁上的时候，那么他依旧可以再次访问临界资源，并把加锁次数加一。
 *  设计了加锁次数，以在解锁的时候，可以确保所有加锁的过程都解锁了，其他线程才能访问。不然没有加锁的参考值，也就不知道什么时候解锁？解锁多少次？才能保证本线程已经访问完临界资源了可以唤醒其他线程访问了。实现相对复杂。

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