递归锁的底层原理主要涉及两个核心概念:锁的持有数和线程的标识。
- 锁的持有数:递归锁需要记录锁被同一个线程多次持有的次数。当一个线程第一次获取递归锁时,锁的持有数为1;当同一个线程再次获取递归锁时,锁的持有数会递增。
- 线程的标识:递归锁需要识别当前持有锁的线程,以确保只有持有锁的线程才能释放锁。
下面是一个简化的递归锁的源码示例:
public class ReentrantLock { private boolean isLocked = false; private Thread lockedBy = null; private int holdCount = 0; public synchronized void lock() { Thread currentThread = Thread.currentThread(); while (isLocked && lockedBy != currentThread) { try { wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } isLocked = true; lockedBy = currentThread; holdCount++; } public synchronized void unlock() { if (Thread.currentThread() == lockedBy) { holdCount--; if (holdCount == 0) { isLocked = false; lockedBy = null; notify(); } } } }
在这个示例中,isLocked
表示锁的状态,lockedBy
表示当前持有锁的线程,holdCount
表示锁的持有数。
lock()
方法:当一个线程调用lock()
方法时,首先检查锁的状态和持有线程。如果锁已经被其他线程持有且不是当前线程,则该线程进入等待状态,直到锁被释放。如果锁未被持有或者是当前线程持有的,则锁的状态被设置为已锁定,持有线程被设置为当前线程,并且持有数递增。unlock()
方法:当一个线程调用unlock()
方法时,首先检查当前线程是否持有锁。如果是,则持有数递减。如果持有数为0,则将锁的状态设置为未锁定,持有线程设置为null,并通知其他等待线程。
递归锁的底层原理就是通过记录锁的持有数和线程的标识,来实现同一个线程多次获取锁的功能,并确保只有持有锁的线程才能释放锁。这样可以避免死锁的发生,并提供了更灵活的锁机制。实际的递归锁实现可能更为复杂,上述示例只是一个简化的实现。