到底什么是重入鎖,拜托,一次搞清楚!


相信大家在工作或者面試過程中經常聽到重入鎖這個概念,或者與關鍵字 synchrozied 的對比,棧長面試了這么多人,80%的面試者都沒有答對或沒有答到點上,或者把雙重效驗鎖搞混了,哭笑不得。。

那么你對重入鎖了解有多少呢?今天,棧長幫大家撕開重入鎖的面紗,來見識下重入鎖的真實容顏。。

什么是重入鎖

java.util.concurrent.locks.ReentrantLock

這個是 JDK @since 1.5 添加的一種顆粒度更小的鎖,它完全可以替代 synchronized 關鍵字來實現它的所有功能,而且 ReentrantLock 鎖的靈活度要遠遠大於 synchronized 關鍵字。

從類結構圖看出,ReentrantLock 實現了 Lock 接口,ReentrantLock 只是 Lock 接口的一個實現而已。

java.util.concurrent.locks.Lock

它們都是 java.util.concurrent 包里面的內容(俗稱 JUC、並發包),也都是 JDK 1.5 開始加入的。

為什么叫重入鎖呢?

ReentrantLock,我們把它拆開來看就明了了。

Re-Entrant-Lock:即表示可重新反復進入的鎖,但僅限於當前線程;


public void m() {

lock.lock();

lock.lock();

try {

// ... method body

} finally {

lock.unlock()

lock.unlock()

}

}

如示例代碼所示,當前線程可以反復加鎖,但也需要釋放同樣加鎖次數的鎖,即重入了多少次,就要釋放多少次,不然也會導入鎖不被釋放。

試想一下,如果不設計成可重入鎖,那自己如果反復給自己加鎖,不是會把自己加死鎖了嗎?所以,到現在,重入鎖的概念大概應該清楚了吧?

重入鎖最重要的幾個方法

這幾個方法都是 Lock 接口中定義的:

1)lock()

獲取鎖,有以下三種情況:

  • 鎖空閑:直接獲取鎖並返回,同時設置鎖持有者數量為:1;

  • 當前線程持有鎖:直接獲取鎖並返回,同時鎖持有者數量遞增1;

  • 其他線程持有鎖:當前線程會休眠等待,直至獲取鎖為止;

2)lockInterruptibly()

獲取鎖,邏輯和 lock() 方法一樣,但這個方法在獲取鎖過程中能響應中斷。

3)tryLock()

從關鍵字字面理解,這是在嘗試獲取鎖,獲取成功返回:true,獲取失敗返回:false, 這個方法不會等待,有以下三種情況:

  • 鎖空閑:直接獲取鎖並返回:true,同時設置鎖持有者數量為:1;

  • 當前線程持有鎖:直接獲取鎖並返回:true,同時鎖持有者數量遞增1;

  • 其他線程持有鎖:獲取鎖失敗,返回:false;

4)tryLock(long timeout, TimeUnit unit)

邏輯和 tryLock() 差不多,只是這個方法是帶時間的。

5)unlock()

釋放鎖,每次鎖持有者數量遞減 1,直到 0 為止。所以,現在知道為什么 lock 多少次,就要對應 unlock 多少次了吧。

6)newCondition

返回一個這個鎖的 Condition 實例,可以實現 synchronized 關鍵字類似 wait/ notify 實現多線程通信的功能,不過這個比 wait/ notify 要更靈活,更強大!

重入鎖大概的用法


class X {

private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

 

// ...

public void m() {

lock.lock(); // block until condition holds

try {

// ... method body

} finally {

lock.unlock()

}

}

 

}}

看見沒有,加鎖和釋放鎖都在方法里面進行,可以自由控制,比 synchronized 更靈活,更方便。但要注意的是,釋放鎖操作必須在 finally 里面,不然如果出現異常導致鎖不能被正常釋放,進而會卡死后續所有訪問該鎖的線程。

synchronized 是重入鎖嗎?

那么問題來了,synchronized 是重入鎖嗎?

你可能會說不是,因為 ReentrantLock 既然是重入鎖,根據推理,相反,那 synchronized 肯定就不是重入鎖,那你就錯了。

答案是:yes,為什么?看下面的例子:


public synchronized void operation(){

add();

}

public synchronized void add(){

}

operation 方法調用了 add 方法,兩個方法都是用 synchronized 修飾的,add() 方法可以成功獲取當前線程 operation() 方法已經獲取到的鎖,說明 synchronized 就是可重入鎖。

面試常問的Synchronized的幾種用法推薦看下這篇文章:Synchronized 有幾種用法?

總結

今天,重入鎖就大概寫到這里了,其實重入鎖就是一種顆粒度更小的鎖,控制更方便,更強大,棧長只是簡單介紹一下重入鎖的基本概念及用法,但遠不止這么簡單,還有很多,一篇也難也詳盡,夠寫好多篇了。

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