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可重入锁,原来是这样?

后端

前言

某个深夜,睡梦中的小李突然接到一个电话,电话那头传来一个焦急的声音:“小李,系统又出问题了,快过来看看!”小李一个激灵,赶紧爬起来,一边穿衣服一边往公司赶。

到了公司,小李发现系统果然出了问题,程序死锁了。经过一番排查,小李发现问题出在可重入锁上。原来,小李在编写代码时不小心使用了非重入锁,导致程序在执行过程中出现了死锁。

吸取了这次教训,小李决定好好学习可重入锁。他查阅了大量资料,终于对可重入锁有了深入的了解。之后,小李在项目中正确使用了可重入锁,程序再也没有出现死锁问题。

什么是可重入锁?

可重入锁是一种特殊的锁,它允许一个线程在已经持有锁的情况下再次获取该锁。换句话说,可重入锁不会阻止线程获取它已经持有的锁。

可重入锁的实现

可重入锁的实现有很多种,但最常见的是基于计数器的实现方式。在这种实现方式中,每个可重入锁都有一个计数器,用来记录锁的获取次数。当一个线程第一次获取锁时,计数器加 1;当线程再次获取锁时,计数器继续加 1;当线程释放锁时,计数器减 1。当计数器为 0 时,锁处于未获取状态。

可重入锁的应用场景

可重入锁可以应用于各种场景,其中最常见的有:

  • 同步访问共享资源: 可重入锁可以用来同步对共享资源的访问,防止多个线程同时访问共享资源导致数据不一致。
  • 防止死锁: 可重入锁可以用来防止死锁。当一个线程已经持有锁,并且需要获取另一个锁时,可以使用可重入锁来避免死锁的发生。
  • 构建公平锁: 可重入锁可以用来构建公平锁。公平锁是一种锁,它保证所有线程都有平等的机会获取锁。

可重入锁的使用方法

要使用可重入锁,首先需要创建一个可重入锁对象。可以使用以下代码创建一个可重入锁对象:

ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

创建可重入锁对象后,就可以使用它来同步对共享资源的访问。可以使用以下代码同步对共享资源的访问:

lock.lock();
try {
    // 对共享资源进行操作
} finally {
    lock.unlock();
}

在上面的代码中,lock.lock()方法用于获取锁,lock.unlock()方法用于释放锁。在获取锁和释放锁之间,就可以对共享资源进行操作。

可重入锁的优缺点

可重入锁的优点有:

  • 可以防止死锁: 可重入锁可以用来防止死锁。当一个线程已经持有锁,并且需要获取另一个锁时,可以使用可重入锁来避免死锁的发生。
  • 可以构建公平锁: 可重入锁可以用来构建公平锁。公平锁是一种锁,它保证所有线程都有平等的机会获取锁。

可重入锁的缺点有:

  • 性能开销: 可重入锁的性能开销比非重入锁要高。
  • 实现复杂: 可重入锁的实现比非重入锁要复杂。

总结

可重入锁是一种特殊的锁,它允许一个线程在已经持有锁的情况下再次获取该锁。可重入锁可以用来同步对共享资源的访问,防止死锁,构建公平锁。可重入锁的优点是可以防止死锁,构建公平锁;缺点是性能开销比非重入锁要高,实现比非重入锁要复杂。