“重入”在重入锁中是什么意思？请解释其含义。

参考回答**

“重入”在重入锁中指的是同一个线程可以多次获取同一个锁，而不会发生死锁的现象。也就是说，线程在第一次获取锁后，如果需要再次获取该锁，它仍然能够成功地获得锁，而不必等待其他线程释放锁。每当线程获取锁时，重入锁会记录这个线程对锁的请求，线程释放锁时，只有完全释放所有的请求，锁才会真正释放，其他线程才能获取该锁。

重入锁的典型实现：

• Java 中的 ReentrantLock 就是一个典型的重入锁，允许同一个线程多次获取锁。

详细讲解与拓展

1. “重入”含义的深入解释

• 重入锁（Reentrant Lock）是指线程在持有某个锁的情况下，能够再次进入该锁的同步代码块而不会被阻塞。
• 这意味着一个线程如果已经持有某个锁，那么它可以多次获得这个锁，直到它释放锁的次数等于它请求锁的次数。

2. 为什么重入锁重要？

在多线程编程中，特别是在递归调用或者在一个方法内部再次调用另一个需要锁的同步方法时，重入锁就非常有用。如果没有重入锁，线程在第一次获得锁后，在执行过程中再次尝试获取相同锁时会被阻塞，导致死锁或无法继续执行。

3. 示例：递归调用与重入锁

假设我们有一个递归方法，在每次递归时都需要获取锁。在没有重入锁的情况下，每次递归调用都会被阻塞，直到外层调用释放锁。

无重入锁的例子（容易导致死锁）：

public class NonReentrantLockExample {
    private static final Object lock = new Object();

    public static void recursiveMethod(int n) {
        synchronized (lock) {
            System.out.println("Entering method: " + n);
            if (n > 0) {
                recursiveMethod(n - 1); // 递归调用
            }
            System.out.println("Exiting method: " + n);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        recursiveMethod(3); // 第一次调用
    }
}

在这个例子中，synchronized 是一种非重入锁。在递归调用时，线程无法再次进入已经持有的锁，导致死锁。

使用重入锁的例子（不会发生死锁）：

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class ReentrantLockExample {
    private static final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

    public static void recursiveMethod(int n) {
        lock.lock(); // 获取锁
        try {
            System.out.println("Entering method: " + n);
            if (n > 0) {
                recursiveMethod(n - 1); // 递归调用
            }
            System.out.println("Exiting method: " + n);
        } finally {
            lock.unlock(); // 释放锁
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        recursiveMethod(3); // 第一次调用
    }
}

在这个例子中，ReentrantLock 允许同一个线程在递归调用中多次获取锁，而不会发生死锁问题。即使线程已经持有锁，它仍然能够继续执行递归调用，并在最后释放锁。

4. ReentrantLock 的特点

• 锁的重入性：
  • 线程在第一次获取锁后，可以继续多次获取锁，而不会被阻塞。
  • 需要多次 unlock() 来完全释放锁，释放的次数必须和获取的次数相等。
• 公平与非公平：
  • ReentrantLock 可以设置为公平锁或非公平锁。公平锁是指按照线程请求锁的顺序来获取锁，而非公平锁可能会导致某些线程饥饿。
• 可中断性：
  • ReentrantLock 允许线程在等待锁的过程中响应中断，避免了线程永远阻塞的情况。
• 条件变量：
  • ReentrantLock 提供了条件变量 Condition，可以实现更细粒度的线程协调机制，比如生产者-消费者问题。

5. ReentrantLock 与 synchronized 的对比

6. 适用场景

• 递归调用中的锁：当需要在递归方法中使用锁时，重入锁非常有用。
• 锁竞争激烈的场景：如果锁的持有时间较长或有多个线程尝试获取同一锁时，重入锁可以有效减少线程的阻塞。
• 需要中断的任务：在某些情况下，线程可能希望在等待锁的过程中能够响应中断，ReentrantLock 提供了中断支持。

7. 总结

• 重入锁允许同一线程在持有锁时再次获得该锁，而不会被阻塞，避免了递归调用等场景中的死锁问题。
• ReentrantLock 是一个典型的重入锁，支持公平锁、可中断性等高级特性，适用于需要高并发控制和细粒度协调的场景。

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