Java线程(八):锁对象Lock-同步问题更完美的处理方式

x33g5p2x  于2021-03-13 发布在 Java  
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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:

  public class LockTest {  
      public static void main(String[] args) {  
          final Outputter1 output = new Outputter1();  
          new Thread() {  
              public void run() {  
                  output.output("zhangsan");  
              };  
          }.start();        
          new Thread() {  
              public void run() {  
                  output.output("lisi");  
              };  
          }.start();  
      }  
  }  
  class Outputter1 {  
      private Lock lock = new ReentrantLock();// 锁对象  
      public void output(String name) {  
          // TODO 线程输出方法  
          lock.lock();// 得到锁  
          try {  
              for(int i = 0; i 
                  System.out.print(name.charAt(i));  
              }  
          } finally {  
              lock.unlock();// 释放锁  
          }  
      }  
  }  

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:

  public class ReadWriteLockTest {  
      public static void main(String[] args) {  
          final Data data = new Data();  
          for (int i = 0; i 3; i++) {  
              new Thread(new Runnable() {  
                  public void run() {  
                      for (int j = 0; j 5; j++) {  
                          data.set(new Random().nextInt(30));  
                      }  
                  }  
              }).start();  
          }         
          for (int i = 0; i 3; i++) {  
              new Thread(new Runnable() {  
                  public void run() {  
                      for (int j = 0; j 5; j++) {  
                          data.get();  
                      }  
                  }  
              }).start();  
          }  
      }  
  }  
  class Data {      
      private int data;// 共享数据      
      public void set(int data) {  
          System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "准备写入数据");  
          try {  
              Thread.sleep(20);  
          } catch (InterruptedException e) {  
              e.printStackTrace();  
          }  
          this.data = data;  
          System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "写入" + this.data);  
      }     
      public void get() {  
          System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "准备读取数据");  
          try {  
              Thread.sleep(20);  
          } catch (InterruptedException e) {  
              e.printStackTrace();  
          }  
          System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "读取" + this.data);  
      }  
  }  

部分输出结果:


  Thread-1准备写入数据  
  Thread-3准备读取数据  
  Thread-2准备写入数据  
  Thread-0准备写入数据  
  Thread-4准备读取数据  
  Thread-5准备读取数据  
  Thread-2写入12  
  Thread-4读取12  
  Thread-5读取5  
  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:

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

部分输出结果:


  Thread-0准备写入数据  
  Thread-0写入9  
  Thread-5准备读取数据  
  Thread-5读取9  
  Thread-5准备读取数据  
  Thread-5读取9  
  Thread-5准备读取数据  
  Thread-5读取9  
  Thread-5准备读取数据  
  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:

  class Data {      
      private int data;// 共享数据  
      private ReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();     
     public void set(int data) {  
          rwl.writeLock().lock();// 取到写锁  
          try {  
              System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "准备写入数据");  
              try {  
                  Thread.sleep(20);  
              } catch (InterruptedException e) {  
                  e.printStackTrace();  
              }  
              this.data = data;  
              System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "写入" + this.data);  
          } finally {  
              rwl.writeLock().unlock();// 释放写锁  
          }  
      }     
      public void get() {  
          rwl.readLock().lock();// 取到读锁  
          try {  
              System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "准备读取数据");  
              try {  
                  Thread.sleep(20);  
              } catch (InterruptedException e) {  
                  e.printStackTrace();  
              }  
              System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "读取" + this.data);  
          } finally {  
              rwl.readLock().unlock();// 释放读锁  
          }  
      }  
  }  

部分输出结果:


  Thread-4准备读取数据  
  Thread-3准备读取数据  
  Thread-5准备读取数据  
  Thread-5读取18  
  Thread-4读取18  
 Thread-3读取18  
 Thread-2准备写入数据  
 Thread-2写入6  
 Thread-2准备写入数据  
 Thread-2写入10  
  Thread-1准备写入数据  
 Thread-1写入22  
 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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