首页 > 编程语言 > 详细

java-锁的相关概念介绍

时间:2020-11-02 14:38:22      阅读:21      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

1)可重入锁
  如果锁具备可重入性,则称作为可重入锁。像synchronized和ReentrantLock都是可重入锁,可重入性在我看来实际上表明了锁的分配机制:基于线程的分配,而不是基于方法调用的分配。

举个简单的例子,当一个线程执行到某个synchronized方法时,比如说method1,而在method1中会调用另外一个synchronized方法method2,此时线程不必重新去申请锁,而是可以直接执行方法method2。

  看下面这段代码就明白了:

class MyClass {
public synchronized void method1() {
method2();

}



public synchronized void method2() {
    

}

}

上述代码中的两个方法method1和method2都用synchronized修饰了,假如某一时刻,线程A执行到了method1,此时线程A获取了这个对象的锁,而由于method2也是synchronized方法,

假如synchronized不具备可重入性,此时线程A需要重新申请锁。但是这就会造成一个问题,因为线程A已经持有了该对象的锁,而又在申请获取该对象的锁,这样就会线程A一直等待永远不会获取到的锁。

而由于synchronized和Lock都具备可重入性,所以不会发生上述现象。

2)可中断锁
  可中断锁:顾名思义,就是可以相应中断的锁。

  在Java中,synchronized就不是可中断锁,而Lock是可中断锁。

  如果某一线程A正在执行锁中的代码,另一线程B正在等待获取该锁,可能由于等待时间过长,线程B不想等待了,想先处理其他事情,

   我们可以让它中断自己或者在别的线程中中断它,这种就是可中断锁。

  lockInterruptibly()可体现了Lock的可中断性。

import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

/**

  • Created by fanqunsong on 2017/8/5.
    */
    public class LockTest {

    public static void main(String[] args) {

     Thread t1 = new Thread(new RunIt());
     Thread t2 = new Thread(new RunIt());
     t1.start();
     t2.start();
     t2.interrupt();
    

    }
    }
    class RunIt implements Runnable{

    private static Lock lock = new ReentrantLock();

    @Override
    public void run() {

     try {
         //----------------------a
         //lock.lock();
         lock.lockInterruptibly();
         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " running");
         TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
         lock.unlock();
         System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" finishend");
     } catch (InterruptedException e) {
         System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ " interrupted");
     }
    

    }
    }

如果a处 是lock.lock();
输出
Thread-0 running
(这里休眠了5s)
Thread-0 finished
Thread-1 running
Thread-1 interrupted

============================

如果a处是lock.lockInterruptibly()
Thread-0 running
Thread-1 interrupted
(这里休眠了5s)
Thread-0 finished

3)公平锁
  公平锁即尽量以请求锁的顺序来获取锁。比如同是有多个线程在等待一个锁,当这个锁被释放时,等待时间最久的线程(最先请求的线程)会获得该所,这种就是公平锁。

  非公平锁即无法保证锁的获取是按照请求锁的顺序进行的。这样就可能导致某个或者一些线程永远获取不到锁。

  在Java中,synchronized就是非公平锁,它无法保证等待的线程获取锁的顺序。

  而对于ReentrantLock和ReentrantReadWriteLock,它默认情况下是非公平锁,但是可以设置为公平锁。

   在ReentrantLock中定义了2个静态内部类,一个是NotFairSync,一个是FairSync,分别用来实现非公平锁和公平锁。

  我们可以在创建ReentrantLock对象时,通过以下方式来设置锁的公平性:

    ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true);

  如果参数为true表示为公平锁,为fasle为非公平锁。默认情况下,如果使用无参构造器,则是非公平锁。

4)读写锁
  读写锁将对一个资源(比如文件)的访问分成了2个锁,一个读锁和一个写锁。

  正因为有了读写锁,才使得多个线程之间的读操作不会发生冲突。

  ReadWriteLock就是读写锁,它是一个接口,ReentrantReadWriteLock实现了这个接口。

  可以通过readLock()获取读锁,通过writeLock()获取写锁。

   在多线程开发中,经常会出现一种情况,我们希望读写分离。就是对于读取这个动作来说,可以同时有多个线程同

时去读取这个资源,但是对于写这个动作来说,只能同时有一个线程来操作,而且同时,当有一个写线程在操作这个资

源的时候,其他的读线程是不能来操作这个资源的,这样就极大的发挥了多线程的特点,能很好的将多线程的能力发挥。

package reed.thread;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;

public class ReadWriteLockTest {
public static void main(String[] args) {
final Data data = new Data();
for (int i = 0; i ?? ; i++) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for(int j = 0; j <5;j++) {
data.set(new Random().nextInt(100));
}
}
}
).start();
}
for (int i = 0; i ??; i++) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for(int j = 0; j <5;j++){
data.get();
}
}
}).start();
}
}
}
class Data{
private int data;//共享数据1
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();
}
}
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
}
}
}

import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;

/**

  • 使用读写锁,可以实现读写分离锁定,读操作并发进行,写操作锁定单个线程
  • 如果有一个线程已经占用了读锁,则此时其他线程如果要申请写锁,则申请写锁的线程会一直等待释放读锁。
  • 如果有一个线程已经占用了写锁,则此时其他线程如果申请写锁或者读锁,则申请的线程会一直等待释放写锁。
  • @author

*/
public class MyReentrantReadWriteLock {
private ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();

    public static void main(String[] args)  {
        final MyReentrantReadWriteLock test = new MyReentrantReadWriteLock();
         
        new Thread(){
            public void run() {
                test.get(Thread.currentThread());
                test.write(Thread.currentThread());
            };
        }.start();
         
        new Thread(){
            public void run() {
                test.get(Thread.currentThread());
                test.write(Thread.currentThread());
            };
        }.start();
         
    }  
    
    /**
     * 读操作,用读锁来锁定
     * @param thread
     */
    public void get(Thread thread) {
        rwl.readLock().lock();
        try {
            long start = System.currentTimeMillis();
             
            while(System.currentTimeMillis() - start <= 1) {
                System.out.println(thread.getName()+"正在进行读操作");
            }
            System.out.println(thread.getName()+"读操作完毕");
        } finally {
            rwl.readLock().unlock();
        }
    }

    /**
     * 写操作,用写锁来锁定
     * @param thread
     */
    public void write(Thread thread) {
        rwl.writeLock().lock();;
        try {
            long start = System.currentTimeMillis();
             
            while(System.currentTimeMillis() - start <= 1) {
                System.out.println(thread.getName()+"正在进行写操作");
            }
            System.out.println(thread.getName()+"写操作完毕");
        } finally {
            rwl.writeLock().unlock();
        }
    }

}
一个线程读的时候另外一个线程也可以读

5)条件变量condition

条件变量很大一个程度上是为了解决Object.wait/notify/notifyAll难以使用的问题。

await*对应于Object.wait,signal对应于Object.notify,signalAll对应于Object.notifyAll。特别说明的是Condition的接口改变名称就是为了避免与

Object中的wait/notify/notifyAll的语义和使用上混淆,因为Condition同样有wait/notify/notifyAll方法。

import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class Test{
static class NumberWrapper {
public int value = 1;
}

public static void main(String[] args) {
	//初始化可重入锁
	final Lock lock = new ReentrantLock();
	
	//第一个条件当屏幕上输出到3
	final Condition reachThreeCondition = lock.newCondition();
	//第二个条件当屏幕上输出到6
	final Condition reachSixCondition = lock.newCondition();
	
	//NumberWrapper只是为了封装一个数字,一边可以将数字对象共享,并可以设置为final
	//注意这里不要用Integer, Integer 是不可变对象
	final NumberWrapper num = new NumberWrapper();
	//初始化A线程
	Thread threadA = new Thread(new Runnable() {
		@Override
		public void run() {
			//需要先获得锁
			lock.lock();
			try {
				System.out.println("threadA start write");
				//A线程先输出前3个数
				while (num.value <= 3) {
					System.out.println(num.value);
					num.value++;
				}
				//输出到3时要signal,告诉B线程可以开始了
				reachThreeCondition.signal();
			} finally {
				lock.unlock();
			}
			lock.lock();
			try {
				//等待输出6的条件
				reachSixCondition.await();
				System.out.println("threadA start write");
				//输出剩余数字
				while (num.value <= 9) {
					System.out.println(num.value);
					num.value++;
				}

			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			} finally {
				lock.unlock();
			}
		}

	});


	Thread threadB = new Thread(new Runnable() {
		@Override
		public void run() {
			try {
				lock.lock();
				
				while (num.value <= 3) {
					//等待3输出完毕的信号
					reachThreeCondition.await();
				}
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			} finally {
				lock.unlock();
			}
			try {
				lock.lock();
				//已经收到信号,开始输出4,5,6
				System.out.println("threadB start write");
				while (num.value <= 6) {
					System.out.println(num.value);
					num.value++;
				}
				//4,5,6输出完毕,告诉A线程6输出完了
				reachSixCondition.signal();
			} finally {
				lock.unlock();
			}
		}

	});


	//启动两个线程
	threadB.start();
	threadA.start();
}

}

java-锁的相关概念介绍

原文:https://www.cnblogs.com/meteors/p/13913610.html

(0)
(0)
   
举报
评论 一句话评论(0
关于我们 - 联系我们 - 留言反馈 - 联系我们:wmxa8@hotmail.com
© 2014 bubuko.com 版权所有
打开技术之扣,分享程序人生!