铂金03:一劳永逸-如何理解锁的可重入问题
欢迎来到《并发王者课》,本文是该系列文章中的第16篇。
在前面的文章《铂金1:探本溯源-为何说Lock接口是Java中锁的基础》中,我们提到了锁的可重入问题,并作了简单介绍。鉴于锁的可重入是一个重要概念,所以本文把拿出来做一次单独讲解,以帮助你彻底理解它。
一、锁的可重入所造成的问题
首先,我们通过一段示例代码看锁的可重入是如何导致问题发生,以理解它的重要性。
public class ReentrantWildArea {// 野区锁定private boolean isAreaLocked = false;// 进入野区Apublic synchronized void enterAreaA() throws InterruptedException {isAreaLocked = true;System.out.println("已经进入野区A...");enterAreaB();}// 进入野区Bpublic synchronized void enterAreaB() throws InterruptedException {while (isAreaLocked) {System.out.println("野区B方法进入等待中...");wait();}System.out.println("已经进入野区B...");}public synchronized void unlock() {isAreaLocked = false;notify();}
}
在上面这段代码中,我们创建了一片野区,包含了野区A和野区B。接着,我们再创建一个打野英雄铠,让他进去野区打野,看看会发生什么事情。
public static void main(String[] args) {// 打野英雄铠进入野区Thread kaiThread = new Thread(() -> {ReentrantWildArea wildArea = new ReentrantWildArea();try {wildArea.enterAreaA();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}});kaiThread.start();
}
输出结果如下:
已经进入野区A...
野区B方法进入等待中...
从结果中可以看到,虽然在同一块野区,但是铠只进入野区A,却没能进入野区B,被阻塞在半道上了。从代码分析上看,野区的两个方法都声明了synchronized
,但铠在进入野区A之后,野区进行了锁定isAreaLocked = true
,导致铠进入野区B时失败。
这就是典型的锁的可重入所造成的问题。在并发编程时,如果未能处理好这一问题,将会造成线程的无限阻塞,其后果和死锁相当。
二、理解锁的可重入
所谓锁的可重入,指的是锁可以被线程 重复 或 递归 调用,也可以理解为对同一把锁的重复获取。 如果未能处理好锁的可重入问题,将会导致和死锁类似的问题。
三、如何避免锁的可重入问题
避免锁的可重入问题,需要注意两个方面:
- 尽量避免编写需要重入获取锁的代码;
- 如果需要,使用可重入锁。
在Java中,synchronized
是可以重入的,下面的这段代码在调用时不会产生重入问题。
public class WildMonster {public synchronized void A() {B();}public synchronized void B() {doSomething...}
}
但是,基于Lock接口所实现的各种锁并不总是支持可重入的。在前面的文章中,我们已经展示过不支持重入的Lock接口实现。在具体的场景中使用时,需要务必注意这点。如果需要可重入锁,可以使用Java中的ReentrantLock类。
小结
在本文中,我们再次介绍了锁的可重入问题,并介绍了其产生的原因及避免方式。Java中的synchronized
关键字支持锁的可重入,但是其他显示锁并非总是支持这一特性,在使用时需要注意。
此外,需要注意的是,锁的可重入对锁的性能有一定的影响,而且实现起来更为复杂。所以,我们不能说锁的可重入与不可重入哪个好,这要取决于具体的问题。
正文到此结束,恭喜你又上了一颗星✨
夫子的试炼
- 查看ReentrantLock源码,了解其支持可重入的原理。
延伸阅读与参考资料
- 《并发王者课》大纲与更新进度总览
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