Java中的可重入锁

Question

我正在学习Java中的可重入锁。需要对这个概念进行一定的澄清，了解它是如何工作的。以下代码片段是我所理解的：

class Test{
    public synchronized a(){   
       some code;
      b();
       some code;
    }
    public synchronized b(){    
       some code;
    }

}

上面的代码存在可重入锁问题。

我的理解是，假设我们在 Test 共享对象上执行应用程序时有两个线程：T1 和 T2。

无论是 T1 还是 T2，都会同时获取 a() 和 b() 上的锁。假设 T1 首先获取锁并执行 a()。在执行 a() 时，控制流达到 b() 调用。此时，T1 期望为这个 b() 获取新的锁，或者由于它已经持有 b() 的锁，因此跳过锁定。

需要详细解释此行为以及以上代码中的问题。还需要详细解释可重入锁机制如何帮助解决问题，并提供片段和详细解释。

- Neeraj

Answer 1

一个可重入锁允许一个线程在持有锁的情况下再次（多次）获取锁。例如，如果线程T1在对象上调用a()方法，则a()方法会获取该对象上的锁，并开始执行其中的代码。当a()方法的代码调用b()方法时，b()方法将以“可重入”的方式获取相同的锁。当b()方法调用返回时，a()方法仍然持有该锁。只有在a()方法返回时，该锁才会被释放。通常使用引用计数实现可重入锁，以告诉锁实现嵌套深度。参见：https://dev59.com/T2Qn5IYBdhLWcg3w36XV#16504266。

- Stephen C

Answer 2

如果锁不是可重入的，线程在进入a()时获取锁后就无法调用b()。

当调用a()并调用b()时，需要使用可重入锁，否则线程将尝试第二次获取锁而导致死锁。相反，它会识别已经拥有锁并增加计数器，以便在b()退出时不释放锁而是减少计数器。

- Peter Lawrey

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Peter，请您再详细解释一下第一个语句：“如果锁不可重入，线程在持有进入a()时获取的锁的同时将无法调用b()。” - Neeraj

@Neeraj 当锁是非可重入的时候，即使你已经持有它，也无法在某个东西上获取锁。方法也可以是非可重入的，这意味着在该方法内部不能再次调用它。 - Peter Lawrey

好的，我明白了。但是@Peter，我的下一个疑问是，在Java中，通过Synchronized我们获取内在锁。而内在锁默认情况下是可重入的。从您的解释中，我理解到可重入的实用性在于如果需要，它有助于获取相同资源上的同一锁。那么，在Java中ReentrantLock类的实用程序是什么，因为我们已经通过同步机制获取了可重入锁。我的意思是，最好的方法是使用ReentrantLock类还是同步，为什么？请帮忙解答。 - Neeraj

@Neeraj 一个ReentrantLock有额外的功能，这些功能无法通过synchronized实现，例如tryLock和公平锁定。如果您不需要这些额外的功能，我建议您使用普通的synchronized。 - Peter Lawrey