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Java 的线程锁是可重入的锁。
什么是可重入的锁?我们还是来看例子:
public class Counter {private int count = 0;
public synchronized void add(int n) {if (n < 0) {dec(-n);
} else {count += n;}
}
public synchronized void dec(int n) {count += n;}
}
观察 synchronized
修饰的 add()
方法,一旦线程执行到 add()
方法内部,说明它已经获取了当前实例的 this
锁。如果传入的 n < 0
,将在add()
方法内部调用 dec()
方法。由于 dec()
方法也需要获取 this
锁,现在问题来了:
对同一个线程,能否在获取到锁以后继续获取同一个锁?
答案是肯定的。JVM 允许同一个线程重复获取同一个锁,这种能被同一个线程反复获取的锁,就叫做 可重入锁。
由于 Java 的线程锁是可重入锁,所以,获取锁的时候,不但要判断是否是第一次获取,还要记录这是第几次获取。每获取一次锁,记录 +1,每退出 synchronized
块,记录 -1,减到 0 的时候,才会真正释放锁。
死锁
一个线程可以获取一个锁后,再继续获取另一个锁。例如:
public void add(int m) {synchronized(lockA) {// 获得 lockA 的锁
this.value += m;
synchronized(lockB) {// 获得 lockB 的锁
this.another += m;
} // 释放 lockB 的锁
} // 释放 lockA 的锁
}
public void dec(int m) {synchronized(lockB) {// 获得 lockB 的锁
this.another -= m;
synchronized(lockA) {// 获得 lockA 的锁
this.value -= m;
} // 释放 lockA 的锁
} // 释放 lockB 的锁
}
在获取多个锁的时候,不同线程获取多个不同对象的锁可能导致死锁。对于上述代码,线程 1 和线程 2 如果分别执行 add()
和dec()
方法时:
- 线程 1:进入
add()
,获得lockA
; - 线程 2:进入
dec()
,获得lockB
。
随后:
- 线程 1:准备获得
lockB
,失败,等待中; - 线程 2:准备获得
lockA
,失败,等待中。
此时,两个线程各自持有不同的锁,然后各自试图获取对方手里的锁,造成了双方无限等待下去,这就是死锁。
死锁发生后,没有任何机制能解除死锁,只能强制结束 JVM 进程。
因此,在编写多线程应用时,要特别注意防止死锁。因为死锁一旦形成,就只能强制结束进程。
那么我们应该如何避免死锁呢?答案是:线程获取锁的顺序要一致。即严格按照先获取 lockA
,再获取lockB
的顺序,改写 dec()
方法如下:
public void dec(int m) {synchronized(lockA) {// 获得 lockA 的锁
this.value -= m;
synchronized(lockB) {// 获得 lockB 的锁
this.another -= m;
} // 释放 lockB 的锁
} // 释放 lockA 的锁
}
练习
请观察死锁的代码输出,然后修复。
下载练习
小结
Java 的 synchronized
锁是可重入锁;
死锁产生的条件是多线程各自持有不同的锁,并互相试图获取对方已持有的锁,导致无限等待;
避免死锁的方法是多线程获取锁的顺序要一致。