聊聊高并发（十六）实现一个简单的可重入锁

可重入锁指的是如果一个线程已经获得了一个锁，那么它可以多次进入这个锁，当然前提是线程需要先获得这个锁。

可重入锁是最常使用的锁，Java的内置锁就是可重入锁，使用synchronized关键字可以启用内置锁机制，比如说一个类有两个synchronized方法A和B，在A方法中调用了B方法，如果锁不是可重入的，那么访问B时需要再次竞争锁，这样会带来死锁。

public synchronized void A(){
		B();
	}
	
	public synchronized void B(){
		
	}

可重入锁解决了这个问题，它使用一个计数器来记录一个线程进入锁的次数，每次进入锁计数器就加1，释放锁减1，直到计数器为0时表示真正释放了锁。其他锁看到计数器不为0时就知道有其他线程已经获得了锁，就需要等待。Java的内置锁的基本原理也是这样，JDK1.5之后提供了显式锁ReentrantLock也是这个基本原理。

下面实现一个简单的可重入锁，

1. 使用一个Thread引用指向获得锁的线程

2. 使用一个计数器记录一个线程进入锁的次数，当计数器为0时表示锁是空闲的

3. 使用一个内部锁Lock来同步线程

4. 使用一个isHoldZero的条件来进行条件队列操作

5. 当获得锁的线程是自己时，只修改计数器的值，直接获得锁

6. 当获得锁的线程不是自己时，需要在holdCount !=0 这个条件谓词上等待，直到计数器归0，再次竞争锁

7. 释放锁时计数器减1，当计数器为0时，唤醒在条件队列中等待的线程

package com.zc.lock;

import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

/**
 * 简单的可重入锁实现，使用一个计数器记录当前线程重入锁的次数，获得锁时计数器加1，释放锁时计数器减1，当计数器等于0时表示释放了锁
 * **/
public class SimpleReentrantLock implements Lock{
    
    // 指向已经获得锁的线程
    private volatile Thread exclusiveOwnerThread;
    
    // 记录获取了同一个锁的次数
    private volatile int holdCount;
    
    private final java.util.concurrent.locks.Lock lock;
    
    // 是否是自己获得锁的条件
    private final Condition isCountZero;
    
    public SimpleReentrantLock(){
        lock = new ReentrantLock();
        isCountZero = lock.newCondition();
        holdCount = 0;
    }
    
    @Override
    public void lock() {
        lock.lock();
        try{
            // 当前线程的引用
            Thread currentThread = Thread.currentThread();
            // 如果获得锁的线程是自己，那么计数器加1，直接返回
            if(exclusiveOwnerThread == currentThread){
                holdCount ++;
                return;
            }
            
            while(holdCount != 0){
                try {
                    isCountZero.await();
                } catch (InterruptedException e) {
                    throw new RuntimeException("Interrupted");
                }
            }
            // 将exclusiveOwnerThread设置为自己
            exclusiveOwnerThread = currentThread;
            holdCount ++;
        }finally{
            lock.unlock();
        }
    }

    @Override
    public void unlock() {
        lock.lock();
        try{
            holdCount --;
            if(holdCount == 0){
                isCountZero.signalAll();
            }
        }finally{
            lock.unlock();
        }
    }

}