了解可重入锁

ops/2024/11/9 16:42:45/

1.基本概念：

可重入锁（Reentrant Lock），又称递归锁（Recursive Lock），是一种在多线程编程中使用的锁机制。它允许同一个线程在持有锁的情况下再次获取它，而不会引起死锁。这在处理递归方法或需要重复进入同步代码块的场景下非常有用。

2.特点：

(1).可重入性：如果一个线程已经获得了锁，再次请求该锁时不会被阻塞，而是允许其成功获取锁并进入同步代码块。这意味着同一个线程可以多次进入锁保护的代码块。

(2).计数器机制：可重入锁内部通常维护一个计数器，记录当前线程获取锁的次数。每次锁被获取时，计数器加一；每次锁被释放时，计数器减一。当计数器归零时，锁才真正被释放。

(3).公平性选项：许多可重入锁实现允许设置“公平”策略，按请求锁的顺序（FIFO）分配锁。非公平锁通常会更高效，因为它减少了上下文切换的次数，但可能导致线程饥饿。

3. 与普通锁的区别:

普通锁（如 Java 的 synchronized）：一个线程获得锁后，其他线程尝试获取同一个锁时会被阻塞，即使是同一个线程也不能再次进入同步代码块。
可重入锁：同一个线程可以多次获得同一把锁，不会阻塞自己，但其他线程仍会被阻塞。

4.可重入锁适用于以下场景：

递归方法调用：一个持有锁的方法调用另一个持有相同锁的方法，如果没有可重入锁，线程会被阻塞。
分段操作需要持有锁：在复杂的多线程环境中，一个方法可能会分多个步骤操作共享资源，这时可重入锁能防止出现死锁情况。

5.示例:

java">import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;public class ReentrantLockExample {private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();public void outerMethod() {lock.lock();  // 获取锁try {System.out.println("Outer method executing...");innerMethod();  // 调用内层方法} finally {lock.unlock();  // 释放锁}}public void innerMethod() {lock.lock();  // 线程可以再次获取同一把锁try {System.out.println("Inner method executing...");} finally {lock.unlock();  // 释放锁}}public static void main(String[] args) {ReentrantLockExample example = new ReentrantLockExample();example.outerMethod();}
}

在这个示例中，outerMethod() 和 innerMethod() 都在同一线程中调用，同一线程可以多次获取同一把锁。

6.优缺点：

6.1优点：

(1).解决递归调用或同一线程需要多次进入同步代码块的问题。

(2).可以实现公平锁，避免线程饥饿。

6.1缺点：

(1).相比于 synchronized，使用更复杂且容易出错（需要显式获取和释放锁）。

(2).使用不当可能导致死锁。

7.可重入锁的主要解决的问题是：