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Java面试——ReentrantLock的可重入性实现

幻夢星雲

幻夢星雲

发布时间:2026-01-21 08:31:02

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来源于php中文网

原创

ReentrantLock 通过 AQS 的 exclusiveOwnerThread 字段和可累加的 state 计数器判断重入:state==0 空闲;state>0 且 exclusiveOwnerThread 为当前线程则可重入;否则需排队。tryLock() 与 lock() 在重入时行为一致,仅首次失败时处理不同。unlock() 必须与 lock() 次数严格匹配,否则导致死锁或抛 IllegalMonitorStateException。公平锁下重入仍生效,但每次 lock() 需检查队列,性能较低。

java面试——reentrantlock的可重入性实现

ReentrantLock 是怎么知道“当前线程已经持锁了”的

靠的是内部的 AQS(AbstractQueuedSynchronizer)和一个叫 exclusiveOwnerThread 的字段。每次调用 lock(),它先检查这个字段是否为当前线程;如果是,就直接把同步状态(state)加 1,不阻塞也不排队。

关键点在于:state 不是简单的 0/1 标志位,而是可累加的重入计数器。这也是它和 synchronized 在 JVM 层实现逻辑上最相似的地方——都靠“线程身份 + 计数”判断是否可重入。

  • state == 0:锁空闲
  • state > 0 && exclusiveOwnerThread == currentThread:当前线程已持有,可重入
  • state > 0 && exclusiveOwnerThread != currentThread:被其他线程持有,当前线程需排队或失败

tryLock() 和 lock() 在重入时行为一样吗

一样。只要当前线程已持锁,tryLock() 也会成功返回 true,且 state 同样自增。区别只在首次获取锁失败时:lock() 会阻塞等待,tryLock() 立即返回 false

注意:带超时的 tryLock(long, TimeUnit) 也是可重入的,只要在超时前完成重入,就视为成功。

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下载
ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
lock.lock(); // state = 1
lock.lock(); // state = 2 → 成功,不阻塞
System.out.println(lock.getHoldCount()); // 输出 2

unlock() 必须和 lock() 次数严格匹配吗

必须。每次 unlock() 都会让 state 减 1,只有当 state 减到 0 时,才真正释放锁、唤醒等待队列头节点。如果少调一次 unlock(),锁就一直被占用;多调一次则抛出 IllegalMonitorStateException

  • 未完全释放 → 其他线程永远拿不到锁,极易引发死锁或饥饿
  • 多 unlock → 运行时报错,堆里会明确出现 java.lang.IllegalMonitorStateException: attempt to unlock lock, not owned by current thread
  • 建议配合 try-finally 使用,确保 unlock 执行

公平锁模式下重入还生效吗

生效,但排队逻辑有影响。公平锁(new ReentrantLock(true))只保证“新来的线程”按 FIFO 排队,不干扰当前线程的重入判断。也就是说:当前线程重入时,依然直接成功,不会插队,也不会被自己之前的等待节点挡住。

真正受影响的是其他线程——它们必须等当前线程所有重入次数都 unlock() 完、且队列头轮到自己时,才能获取锁。

容易忽略的一点:公平锁性能通常比非公平锁低,因为每次 lock() 都要检查同步队列是否为空,即使当前线程已经持锁,这部分开销也省不掉。

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