Java多线程：synchronized的可重入性

线程安全

线程安全函数的概念比较直观，众所周知，同一进程的不一样线程会共享同一主内存，线程的私有栈中只包括PC栈，操做数栈，局部变量数组和动态连接。对共享内存进行读写时，若要保证线程安全，则必须经过加锁的方式。

可重入定义

若一个程序或子程序能够“在任意时刻被中断而后操做系统调度执行另一段代码，这段代码又调用了该子程序不会出错”，则称其为可重入（reentrant或re-entrant）的。即当该子程序正在运行时，执行线程能够再次进入并执行它，仍然得到符合设计时预期的结果。与多线程并发执行的线程安全不一样，可重入强调对单个线程执行时从新进入同一个子程序仍然是安全的。

可重入的条件

• 不在函数内使用静态或全局数据。
• 不返回静态或全局数据，全部数据都由函数的调用者提供。
• 使用本地数据（工做内存），或者经过制做全局数据的本地拷贝来保护全局数据。
• 不调用不可重入函数。

可重入与线程安全

通常而言，可重入的函数必定是线程安全的，反之则不必定成立。在不加锁的前提下，若是一个函数用到了全局或静态变量，那么它不是线程安全的，也不是可重入的。若是咱们加以改进，对全局变量的访问加锁，此时它是线程安全的但不是可重入的，由于一般的加锁方式是针对不一样线程的访问（如Java的synchronized），当同一个线程屡次访问就会出现问题。只有当函数知足可重入的四条条件时，才是可重入的。

synchronized是可重入锁

回到引言里的问题，若是一个获取锁的线程调用其它的synchronized修饰的方法，会发生什么？

从设计上讲，当一个线程请求一个由其余线程持有的对象锁时，该线程会阻塞。当线程请求本身持有的对象锁时，若是该线程是重入锁，请求就会成功，不然阻塞。

咱们回来看synchronized，synchronized拥有强制原子性的内部锁机制，是一个可重入锁。所以，在一个线程使用synchronized方法时调用该对象另外一个synchronized方法，即一个线程获得一个对象锁后再次请求该对象锁，是永远能够拿到锁的。

在Java内部，同一个线程调用本身类中其余synchronized方法/块时不会阻碍该线程的执行，同一个线程对同一个对象锁是可重入的，同一个线程能够获取同一把锁屡次，也就是能够屡次重入。缘由是Java中线程得到对象锁的操做是以线程为单位的，而不是以调用为单位的。

synchronized可重入锁的实现

以前谈到过，每一个锁关联一个线程持有者和一个计数器。当计数器为0时表示该锁没有被任何线程持有，那么任何线程都均可能得到该锁而调用相应方法。当一个线程请求成功后，JVM会记下持有锁的线程，并将计数器计为1。此时其余线程请求该锁，则必须等待。而该持有锁的线程若是再次请求这个锁，就能够再次拿到这个锁，同时计数器会递增。当线程退出一个synchronized方法/块时，计数器会递减，若是计数器为0则释放该锁。