JavaSE---多线程---显式锁

1、概述

　　　　1.1、jdk5之前，用于  调节共享对象访问机制  只有 synchronized、volatile；

　　　　　　    jdk5之后，提供了  显示锁：Lock、ReentrantLock...；

　　　　　　　　显式锁  并不是  内部锁机制  的替代，而是  当内部锁被证明受到局限时，提供可选择的高级特性；

　　　　1.2、Lock接口

　　　　　　　　1.2.1、Lock接口，定义了  一些  抽象的锁操作；

　　　　　　　　　　　　　　　　　　与内部锁机制不同，Lock   提供了  无条件的、可轮询、定时、可中断   的 锁获取操作；

　　　　　　　　　　　　　　　　　　所有的加锁、解锁都是  显式的；

　　　　　　　　1.2.2、Lock的实现   提供了   与   内部锁  相同的内存可见性；

　　　　　　　　　　　　　　　　　　但   加锁的语义、调度算法、顺序保证、性能特征  与内部锁不同；

　　　　1.3、ReentrantLock接口

　　　　　　　　1.3.1、ReentrantLock  实现了 Lock 接口，提供了   与 synchronized  相同的互斥、内存可见性；

　　　　　　　　1.3.2、为何要创建与内部锁如此相似的机制？

　　　　　　　　　　　　　　内部锁  大部分情况下  能很好地工作，但是 有一些功能上的局限（不能中断   那些正在  等待获取锁的线程，且  请求锁失败的情况下，必须无限等待）；

　　　　　　　　1.3.3、注意事项：

　　　　　　　　　　　　　　a,锁  必须   在finally 块中释放；

　　　　　　　　　　　　　　b,如果  锁守护的代码  在   try块之外抛出异常，它将  永远不会被释放了；

　　　　　　　　1.3.4、可轮询、可定时的锁获取

　　　　　　　　　　　　　　I、可定时、可轮询的锁获取，由  tryLock()实现；

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　与  无条件的  锁获取  相比，它具有更完善的错误恢复机制；

　　　　　　　　　　　　　　II、可定时、可轮询的锁获取，可以避免 死锁  的发生（在内部锁中，死锁是致命的，唯一的恢复方法是重启应用程序，构建程序时不允许出错）；

　　　　　　　　　　　　　　III、对于实现那些  具有时间限制  的活动，定时锁同样非常有用；

　　　　　　　　1.3.5、可中断的锁获取

　　　　　　　　　　　　　　I、可中断的锁获取  允许  在可取消的活动中使用；

　　　　　　　　　　　　　　II、当你 正在响应中断的时候，lockInterrupter()能够使你获取锁，且 它是内置于 Lock的，不需要再创建其他种类不可中断的阻塞机制；

　　　　　　　　1.3.6、非块结构的锁

　　　　　　　　　　　　　　I、？？？

2、锁的性能

　　　　2.1、内部锁（synchronized） 与 显式锁（Lock）  的性能和可伸缩性 是基于平台的，比如：CPU、处理器数量、高速缓存大小、JVM特性...；

3、锁的公平性

　　　　3.1、ReentrantLock  构造函数  提供了  2种公平性的选择：

　　　　　　　　　　　　a,非公平锁（默认）

　　　　　　　　　　　　　　　　I、线程的请求可以  在等待线程的队列中向前跳跃，获得该锁；

　　　　　　　　　　　　　　　　II、线程只有当锁被占用时才会等待；

　　　　　　　　　　　　b,公平锁

　　　　　　　　　　　　　　　　I、如果锁已被线程占用，新的线程请求会加入到等待队列，线程必须  按顺序获取；

 

4、synchronized与ReentrantLock选择

　　　　4.1、在内部锁不能满足使用时，ReentrantLock才被作为更高级的工具；

　　　　4.2、当你需要以下高级特性时，才应该使用：

　　　　　　　　a,可定时、可轮询的锁获取；

　　　　　　　　b,可中断的锁获取；

　　　　　　　　c,公平队列；

　　　　　　　　d,非块结构的锁；　　　　

5、读写锁

　　　　5.1、ReentrantLock实现了标准的互斥锁（一次最多只有一个线程能够持有相同的lock）；

　　　　5.2、互斥锁  过分地限制了并发性，避免了"写/写"、"写/读"、"读/读"操作；　

　　　　　　　　读写锁  ：一个资源可  被多个读者访问（或  被一个写者访问  [2者不能同时进行]）；　　　

　　　　5.3、jdk提供了 ReadWriteLock、ReentrantReadWriteLock：

　　　　　　　　a,ReentrantReadWriteLock  提供了  可重入的加锁语义；

　　　　　　　　b,ReentrantReadWriteLock   可被  构造为  非公平、公平锁：

　　　　　　　　　　　　公平锁：

　　　　　　　　　　　　　   选择权  交给  等待时间最长的线程；

　　　　　　　　　　　　　　如果   锁由读者获得，而  另一个线程请求写入锁，那么   不允许读者获得读取锁，直到  写者被受理，且已释放写入锁；

　　　　　　　　　　　　非公平锁：

　　　　　　　　　　　　　　线程运行访问的顺序不定；

　　　　　　　　　　　　　　由  写者降级为读者   允许的，读者升级为写者不允许；

　　　　　　　　c,ReentrantReadWriteLock  的  写入锁  有   唯一的所有者  ，  且  只能被  获得了该锁的线程释放；