重入锁最多可以重入多少次？是否存在限制？

八股文_Java并发基础题 0 3

参考回答**

在 Java 中，ReentrantLock 和 synchronized 都是可重入锁，它们允许同一线程在持有锁的情况下再次获取该锁，而不会发生死锁。这种行为称为重入性。

重入锁的重入次数理论上没有限制，但实际上受以下因素约束：

线程的调用栈深度：

每次重入会增加调用栈深度，如果重入次数过多，可能会导致栈溢出（StackOverflowError）。

虚拟机内存限制：

JVM 会为每个线程分配固定大小的栈内存，栈的深度受限于这个大小。

详细讲解与拓展

1. 什么是重入锁？

重入锁允许同一线程在持有锁的情况下再次获取该锁，而不会造成死锁。每次重入会增加一个计数器，锁释放时计数器递减，当计数器减为 0 时，锁才真正释放。

示例：使用 synchronized 实现重入性

public class SynchronizedReentrant {
    public synchronized void outerMethod() {
        System.out.println("外层方法");
        innerMethod(); // 重入锁
    }

    public synchronized void innerMethod() {
        System.out.println("内层方法");
    }

    public static void main(String[] args) {
        SynchronizedReentrant obj = new SynchronizedReentrant();
        obj.outerMethod();
    }
}

输出结果：

外层方法
内层方法

解释：

outerMethod() 持有了当前对象锁。
调用 innerMethod() 时，同一线程再次获取该锁，成功执行，不会死锁。

2. 使用 `ReentrantLock` 实现重入性

ReentrantLock 是显式的重入锁，重入性由内部的计数器维护。

示例：

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

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

    public void outerMethod() {
        lock.lock();
        try {
            System.out.println("外层方法");
            innerMethod(); // 重入锁
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public void innerMethod() {
        lock.lock();
        try {
            System.out.println("内层方法");
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        ReentrantLockExample example = new ReentrantLockExample();
        example.outerMethod();
    }
}

输出结果：

外层方法
内层方法

解释：

调用 lock() 时，ReentrantLock 的计数器会递增。
调用 unlock() 时，计数器会递减，直到为 0 时真正释放锁。

3. 重入次数是否有限制？

理论上： 重入次数没有限制，因为每次重入只是增加一个计数器。

实际上： 重入次数受限于线程的调用栈深度和 JVM 的内存限制。

调用栈深度限制：

每次方法调用都会消耗一定的栈空间。
- 如果线程在锁中无限制地递归调用方法，最终会导致栈溢出（StackOverflowError）。

示例：重入次数过多导致栈溢出

public class StackOverflowExample {
    private synchronized void recursiveMethod(int count) {
        System.out.println("重入次数: " + count);
        recursiveMethod(count + 1); // 递归调用
    }

    public static void main(String[] args) {
        StackOverflowExample example = new StackOverflowExample();
        example.recursiveMethod(1);
    }
}

输出（部分）：

重入次数: 1
重入次数: 2
重入次数: 3
...
Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError

JVM 栈内存限制：

每个线程分配的栈大小受 JVM 参数 -Xss 控制，默认值通常为 1MB。
- 如果栈内存耗尽，会导致 StackOverflowError。

4. 如何安全控制重入次数？

限制递归调用：

避免在持有锁的情况下无限递归调用方法。

监控锁的重入计数：

ReentrantLock 提供了 getHoldCount() 方法，可以查看当前线程的锁重入次数。
示例：

“`java
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

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

<pre><code> public void recursiveMethod(int count) {
lock.lock();
try {
System.out.println("重入次数: " + lock.getHoldCount());
if (count > 0) {
recursiveMethod(count – 1);
}
} finally {
lock.unlock();
}
}

public static void main(String[] args) {
MonitorReentrantCount example = new MonitorReentrantCount();
example.recursiveMethod(5);
}
</code></pre>

}

“`

输出结果：

“`
重入次数: 1
重入次数: 2
重入次数: 3
重入次数: 4
重入次数: 5
“`

设计合理的锁逻辑：

确保锁的使用范围合理，避免锁嵌套或不必要的递归调用。

总结

理论上： 重入锁没有固定的次数限制。
实际上： 重入次数受限于线程的调用栈深度和 JVM 栈内存大小。
如何避免问题：
- 避免过度递归，减少栈深度消耗。
- 使用 ReentrantLock 的 getHoldCount() 监控锁的重入次数。
- 设计合理的锁使用逻辑，避免锁的过度嵌套和复杂性。

参考回答**

详细讲解与拓展

1. 什么是重入锁？

2. 使用 ReentrantLock 实现重入性

3. 重入次数是否有限制？

4. 如何安全控制重入次数？

总结

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2. 使用 `ReentrantLock` 实现重入性

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