java 手写实现重入锁

Java不可重入锁和可重入锁理解


最近正在阅读Java ReentrantLock源码,始终对可重入和不可重入概念理解不透彻,进行学习后记录在这里。


基础知识


Java多线程的wait()方法和notify()方法

这两个方法是成对出现和使用的,要执行这两个方法,有一个前提就是,当前线程必须获其对象的monitor(俗称“锁”),否则会抛出IllegalMonitorStateException异常,所以这两个方法必须在同步块代码里面调用。

wait():阻塞当前线程

notify():唤起被wait()阻塞的线程


不可重入锁


所谓不可重入锁,即若当前线程执行某个方法已经获取了该锁,那么在方法中尝试再次获取锁时,就会获取不到被阻塞。我们尝试设计一个不可重入锁:

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();

    }

}

使用该锁:

public class Count{

    Lock lock = new Lock();

    public void print(){

        lock.lock();

        doAdd();

        lock.unlock();

    }

    public void doAdd(){

        lock.lock();

        //do something

        lock.unlock();

    }

}

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

评论区
Rick ©2018