Java中可重入锁的实现原理

# 1. 可重入锁概述
## 1.1 什么是可重入锁
在Java并发编程中，可重入锁是一种支持重复进入临界区的锁。也就是说，当一个线程获取该锁之后，可以多次进入被同一个锁保护的临界区，而不会被自己所持有的锁阻塞。

## 1.2 可重入锁的特性和优势
可重入锁的主要特性是可以重复进入，这种特性使得线程能够以递归的方式对共享资源进行访问。这种锁的优势在于避免了死锁的发生，提高了并发执行效率，并简化了编程模型。

## 1.3 可重入锁和非可重入锁的对比
与可重入锁相对应的是非可重入锁，非可重入锁不允许同一个线程多次获取同一把锁，否则会导致线程阻塞。而可重入锁则允许同一个线程多次获取同一把锁，这使得编程更加灵活且保证了线程安全。

# 2. synchronized关键字的可重入特性

在Java中，synchronized关键字是最常用的锁机制之一，它可以保护代码块或方法，使得同一时刻只有一个线程可以进入被保护的区域。同时，synchronized关键字还具有可重入的特性，即允许线程多次获得同一把锁，而不会发生死锁的情况。接下来，我们将详细探讨synchronized关键字的可重入特性，以及其实现原理和线程安全保障。

### 2.1 synchronized关键字的使用方法

在使用synchronized关键字时，可以将其应用于方法或代码块。下面分别介绍这两种用法。

#### 2.1.1 同步方法

public synchronized void syncMethod() {
    // 同步逻辑
}

在上面的代码中，syncMethod()方法上加上synchronized关键字，表示对该方法进行加锁，同一时刻只有一个线程能够访问这个方法。

#### 2.1.2 同步代码块

public void syncBlock() {
    synchronized (this) {
        // 同步逻辑
    }
}

在上面的代码中，使用了synchronized关键字对代码块进行加锁，其中this表示当前对象，同一时刻只有一个线程能够进入该代码块的临界区。

### 2.2 synchronized关键字的可重入性原理

synchronized关键字的可重入性是通过监视器锁实现的。每个Java对象都有一个内部锁（也称为互斥锁或监视器锁），当一个线程获取这个锁时，其他线程就不能同时获得这个锁。但对于一个已经获得锁的线程，如果再次尝试获得这个锁，不会被阻塞，而是会成功获取锁。

下面通过代码示例来说明synchronized关键字的可重入性：

public class SynchronizedReentrantExample {
    public synchronized void outer() {
        inner();
    }

    public synchronized void inner() {
        // 内部逻辑
    }
}

在上面的代码中，outer()方法和inner()方法都使用了synchronized关键字进行修饰。当一个线程调用outer()方法时，会获取对象的锁；接着调用inner()方法时，由于线程已经持有该对象的锁，所以可以再次获取该锁。这样就实现了锁的可重入性。

### 2.3 synchronized关键字如何保证线程安全

由于synchronized关键字的可重入性和独占性，在Java中能够很好地保证线程安全。当某个线程获得一个对象的锁后，其他线程必须等待该线程释放锁之后才能获取锁。这样就可以避免多个线程同时修改共享变量导致的数据不一致性和线程安全问题。

总结一下，synchronized关键字通过可重入性和独占性保证了线程调用同步方法或进入同步代码块时的安全性，为多线程环境下的Java程序提供了良好的并发控制机制。

# 3. ReentrantLock类的实现原理

在本章中，我们将深入探讨ReentrantLock类的实现原理，包括其基本用法、内部实现原理分析以及可重入特性。

#### 3.1 ReentrantLock类的基本用法

ReentrantLock是Java.util.concurrent.locks包中提供的一个可重入互斥锁。它提供了与synchroniz