Java线程(八):锁对象Lock-同步问题更完美的处理方式
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Java线程(八):锁对象Lock-同步问题更完美的处理方式
EDIAGD 发表于4年前
Java线程(八):锁对象Lock-同步问题更完美的处理方式
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摘要: 线程问题的笔记收藏

    Lock是java.util.concurrent.locks包下的接口,Lock 实现提供了比使用synchronized 方法和语句可获得的更广泛的锁定操作,它能以更优雅的方式处理线程同步问题,我们拿Java线程(二)中的一个例子简单的实现一下和sychronized一样的效果,代码如下:

 

[java]  view plain copy 在CODE上查看代码片 派生到我的代码片

  1. public class LockTest {  
  2.     public static void main(String[] args) {  
  3.         final Outputter1 output = new Outputter1();  
  4.         new Thread() {  
  5.             public void run() {  
  6.                 output.output("zhangsan");  
  7.             };  
  8.         }.start();        
  9.         new Thread() {  
  10.             public void run() {  
  11.                 output.output("lisi");  
  12.             };  
  13.         }.start();  
  14.     }  
  15. }  
  16. class Outputter1 {  
  17.     private Lock lock = new ReentrantLock();// 锁对象  
  18.     public void output(String name) {  
  19.         // TODO 线程输出方法  
  20.         lock.lock();// 得到锁  
  21.         try {  
  22.             for(int i = 0; i < name.length(); i++) {  
  23.                 System.out.print(name.charAt(i));  
  24.             }  
  25.         } finally {  
  26.             lock.unlock();// 释放锁  
  27.         }  
  28.     }  
  29. }  

        这样就实现了和sychronized一样的同步效果,需要注意的是,用sychronized修饰的方法或者语句块在代码执行完之后锁自动释放,而用Lock需要我们手动释放锁,所以为了保证锁最终被释放(发生异常情况),要把互斥区放在try内,释放锁放在finally内。

        如果说这就是Lock,那么它不能成为同步问题更完美的处理方式,下面要介绍的是读写锁(ReadWriteLock),我们会有一种需求,在对数据进行读写的时候,为了保证数据的一致性和完整性,需要读和写是互斥的,写和写是互斥的,但是读和读是不需要互斥的,这样读和读不互斥性能更高些,来看一下不考虑互斥情况的代码原型:

 

[java]  view plain copy 在CODE上查看代码片 派生到我的代码片

  1. public class ReadWriteLockTest {  
  2.     public static void main(String[] args) {  
  3.         final Data data = new Data();  
  4.         for (int i = 0; i < 3; i++) {  
  5.             new Thread(new Runnable() {  
  6.                 public void run() {  
  7.                     for (int j = 0; j < 5; j++) {  
  8.                         data.set(new Random().nextInt(30));  
  9.                     }  
  10.                 }  
  11.             }).start();  
  12.         }         
  13.         for (int i = 0; i < 3; i++) {  
  14.             new Thread(new Runnable() {  
  15.                 public void run() {  
  16.                     for (int j = 0; j < 5; j++) {  
  17.                         data.get();  
  18.                     }  
  19.                 }  
  20.             }).start();  
  21.         }  
  22.     }  
  23. }  
  24. class Data {      
  25.     private int data;// 共享数据      
  26.     public void set(int data) {  
  27.         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "准备写入数据");  
  28.         try {  
  29.             Thread.sleep(20);  
  30.         } catch (InterruptedException e) {  
  31.             e.printStackTrace();  
  32.         }  
  33.         this.data = data;  
  34.         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "写入" + this.data);  
  35.     }     
  36.     public void get() {  
  37.         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "准备读取数据");  
  38.         try {  
  39.             Thread.sleep(20);  
  40.         } catch (InterruptedException e) {  
  41.             e.printStackTrace();  
  42.         }  
  43.         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "读取" + this.data);  
  44.     }  
  45. }  

        部分输出结果:

 

[java]  view plain copy 在CODE上查看代码片 派生到我的代码片

  1. Thread-1准备写入数据  
  2. Thread-3准备读取数据  
  3. Thread-2准备写入数据  
  4. Thread-0准备写入数据  
  5. Thread-4准备读取数据  
  6. Thread-5准备读取数据  
  7. Thread-2写入12  
  8. Thread-4读取12  
  9. Thread-5读取5  
  10. Thread-1写入12  

        我们要实现写入和写入互斥,读取和写入互斥,读取和读取互斥,在set和get方法加入sychronized修饰符:

 

[java]  view plain copy 在CODE上查看代码片 派生到我的代码片

  1. public synchronized void set(int data) {...}      
  2. public synchronized void get() {...}  

        部分输出结果:

 

[java]  view plain copy 在CODE上查看代码片 派生到我的代码片

  1. Thread-0准备写入数据  
  2. Thread-0写入9  
  3. Thread-5准备读取数据  
  4. Thread-5读取9  
  5. Thread-5准备读取数据  
  6. Thread-5读取9  
  7. Thread-5准备读取数据  
  8. Thread-5读取9  
  9. Thread-5准备读取数据  
  10. Thread-5读取9  

        我们发现,虽然写入和写入互斥了,读取和写入也互斥了,但是读取和读取之间也互斥了,不能并发执行,效率较低,用读写锁实现代码如下:

 

[java]  view plain copy 在CODE上查看代码片 派生到我的代码片

  1. class Data {      
  2.     private int data;// 共享数据  
  3.     private ReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();     
  4.     public void set(int data) {  
  5.         rwl.writeLock().lock();// 取到写锁  
  6.         try {  
  7.             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "准备写入数据");  
  8.             try {  
  9.                 Thread.sleep(20);  
  10.             } catch (InterruptedException e) {  
  11.                 e.printStackTrace();  
  12.             }  
  13.             this.data = data;  
  14.             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "写入" + this.data);  
  15.         } finally {  
  16.             rwl.writeLock().unlock();// 释放写锁  
  17.         }  
  18.     }     
  19.     public void get() {  
  20.         rwl.readLock().lock();// 取到读锁  
  21.         try {  
  22.             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "准备读取数据");  
  23.             try {  
  24.                 Thread.sleep(20);  
  25.             } catch (InterruptedException e) {  
  26.                 e.printStackTrace();  
  27.             }  
  28.             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "读取" + this.data);  
  29.         } finally {  
  30.             rwl.readLock().unlock();// 释放读锁  
  31.         }  
  32.     }  
  33. }  

        部分输出结果:

 

[java]  view plain copy 在CODE上查看代码片 派生到我的代码片

  1. Thread-4准备读取数据  
  2. Thread-3准备读取数据  
  3. Thread-5准备读取数据  
  4. Thread-5读取18  
  5. Thread-4读取18  
  6. Thread-3读取18  
  7. Thread-2准备写入数据  
  8. Thread-2写入6  
  9. Thread-2准备写入数据  
  10. Thread-2写入10  
  11. Thread-1准备写入数据  
  12. Thread-1写入22  
  13. Thread-5准备读取数据  

        从结果可以看出实现了我们的需求,这只是锁的基本用法,锁的机制还需要继续深入学习。

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