自旋锁、阻塞锁、可重入锁使用解析

常听见有人在问这几种类型的锁有什么区别，所以整理了这篇文章。

一、自旋锁

自旋锁是采用让当前线程不停地的在循环体内执行实现的，当循环的条件被其他线程改变时 才能进入临界区。如下：

 

使用了CAS原子操作，lock函数将owner设置为当前线程，并且预测原来的值为空。unlock函数将owner设置为null，并且预测值为当前线程。

当有第二个线程调用lock操作时由于owner值不为空，导致循环一直被执行，直至第一个线程调用unlock函数将owner设置为null，第二个线程才能进入临界区。

TIP: 自旋锁只是将当前线程不停地执行循环体，不进行线程状态的改变，所以响应速度更快。但当线程数不停增加时，性能下降明显，因为每个线程都需要执行，占用CPU时间。所以当线程竞争不激烈，并且保持锁的时间段，适合使用自旋锁。

二、阻塞锁

阻塞锁，与自旋锁不同，改变了线程的运行状态。阻塞锁，可以说是让线程进入阻塞状态进行等待，当获得相应的信号（唤醒，时间） 时，才可以进入线程的准备就绪状态，准备就绪状态的所有线程，通过竞争，进入运行状态。

在JAVA环境中，线程Thread有如下几个状态：

• 新建状态
• 就绪状态
• 运行状态
• 阻塞状态
• 死亡状态

JAVA中，能够进入\退出、阻塞状态或包含阻塞锁的方法有 ，synchronized 关键字，ReentrantLock，Object.wait()\notify()，LockSupport.park() / unpark()等。

参考Jdk文档中的一个示例就是使用了LockSupport的阻塞锁：

 

阻塞锁的优势在于，阻塞的线程不会占用cpu时间， 不会导致 cpu占用率过高，但进入时间以及恢复时间都要比自旋锁略慢，因为线程的状态需要切换。

TIP：在竞争激烈的情况下 阻塞锁的性能要明显高于 自旋锁。所以在线程竞争不激烈的情况下，使用自旋锁，竞争激烈的情况下使用，阻塞锁。

三、可重入锁

可重入锁，也叫做递归锁，指的是同一线程 外层函数获得锁之后 ，内层递归函数仍然有获取该锁的代码，但不受影响。在JDK中 ReentrantLock 和synchronized 都是可重入锁。

两个使用示例：

 

 

上面两个示例都会打印出两次相同的结果。所以这样的锁叫可重入锁。可重入锁最大的作用是避免死锁。

如果我们以上面示例的自旋锁，在同一个线程内，两次调用lock()，会导致第二次调用lock位置进行自旋，产生了死锁。当unlock（）第一次调用时，就已经将所有锁都释放。说明这个锁并不是可重入的。

我们可以把上面的自旋锁，采用计数的方式改造成可重入锁。

修改之后，如下：