• java Lock接口


    Lock接口

    java中提供了两种不同的方式加锁,synchronized和juc包下的Lock接口。

    sychronized可重入、不可中断、非公平;Lock可重入、可中断、非公平和公平;

    Lock是java 1.5中引入的线程同步工具,它主要用于多线程下共享资源的控制。
    - 需要用户主动释放锁
    - 可中断,设置超时中断
    - 默认也是非公平锁,可以设置成公平锁
    - 锁绑定多个condition用来精确唤醒

    常见方法:

    void lock();尝试获取锁,获取成功则返回,否则阻塞当前线程
    void lockInterruptibly() throws InterruptedException;尝试获取锁,线程在
    成功获取锁之前被中断,则放弃获取锁,抛出异常
    boolean tryLock();尝试获取锁,获取锁成功则返回true,否则返回false
    boolean tryLock(long time, TimeUnit unit)尝试获取锁,若在规定时间内获取到
    锁,则返回true,否则返回false,未获取锁之前被中断,则抛出异常
    void unlock();释放锁,一般需要使用try/finally结构保证锁的释放

    Lock有三个实现类

    一个是ReentrantLock,另两个是ReentrantReadWriteLock


    类中的两个静态内部类ReadLock和WriteLock。这些类的底层使用都依赖于juc包
    抽象队列同步器AbstractQueuedSynchronizer

    使用方法:多线程下访问(互斥)共享资源时, 访问前加锁,访问结束以后解锁,
    解锁的操作推荐放入finally块中。

    private static final ReentrantLock lock=new ReentrantLock();  定义锁对象

    在具体方法中

    lock.lock();  
    try{
            代码块;
    }finally{
           lock.unlock();
    }

    Lock接口
    实现类ReentrantLock,区分读写ReadWriteLock接口
    - tryLock
    - lock

    具体实现类ReentrantLock
    实现了Lock接口
    - newCondition创建一个条件对象,用来管理得到锁但是不能执行工作的线程

    如果一个线程lock.lock()已经获取了锁,也可以多次调用这个方法(重入锁名称的来源),都可以获取到锁,但是获取多少次锁必须通过lock.unlock释放多少次,否则其它线程会阻塞在lock.lock()方法上,注意lock()方法和unlock()方法的执行次数必须匹配,所以一般建议使用lock.lock();try{}finally{lock.unlock();}

    当调用condition.await()阻塞线程时会自动释放锁,不管调用了多少次lock.lock(),这时阻塞在lock.lock()方法上线程则可以获取锁

    当调用condition.signal()唤醒线程时会继续上次阻塞的位置继续执行,默认会自动重新获取锁(注意和阻塞时获取锁的次数一致)


    ReentrantReadWriteLock是Lock的另一种实现方式,ReentrantLock是一个排他锁,同一时间只允许一个
    线程访问,而ReentrantReadWriteLock允许多个读线程同时访问,但不允许写线程和读线程、写线程和写
    线程同时访问。相对于排他锁,提高了并发性。在实际应用中,大部分情况下对共享数据(如缓存)的访问
    都是读操作远多于写操作,这时ReentrantReadWriteLock能够提供比排他锁更好的并发性和吞吐量。

     

    ReentrantLock底层实现

    底层实现依赖于Sync实现的,Sync是AbstractQueuedSynchronizer的抽象子类。
    在ReentrantLock中有2个静态内部类NonfairSync和FairSync分别代表非公平锁和公平锁,可以在创建ReentrantLock对象时使用参数进行指定。

    public ReentrantLock() {
            sync = new NonfairSync();
        }
     public ReentrantLock(boolean fair) {
            sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();
        }  

    ReentrantLock提供了很多的额外方法

    • isFair()可以判断锁是否为公平锁
    • isLocked判断锁是否被任何线程获取了,
    • isHeldByCurrentThread判断锁是否被当前线程获取
    • hasQueuedThreads()判断是否有线程在等待该锁

    ReadWriteLock接口

    实例上和Lock接口无关,提供了通过分开读锁和写锁,控制锁阻塞的方法,提高程序
    的执行效率

    public interface ReadWriteLock {
            Lock readLock();  用于获取读锁,读锁之间不相互阻塞
            Lock writeLock(); 用于获取写锁,写锁和其它锁互斥
    }

    功能在于将文件的读写操作分开,分成2个锁分配给线程,从而实现多个线程可以同时
    执行读操作

    实现类ReentrantReadWriteLock
    提供了写锁和读锁的实现

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