Lock接口简介
在Java多线程编程中,我们经常使用synchronized关键字来实现同步,控制多线程对变量的访问,来避免并发问题。
但是有的时候,synchronized关键字会显得过于沉重,不够灵活。synchronized
方法或语句的使用提供了对与每个对象相关的隐式监视器锁的访问,但却强制所有锁获取和释放均要出现在一个块结构中:当获取了多个锁时,它们必须以相反的顺序释放,且必须在与所有锁被获取时相同的词法范围内释放所有锁。
这个时候Lock出现。
Lock不是Java中的关键字而是 java.util.concurrent.locks 包中的一个接口。下面我们简单介绍一下Lock接口。
一、Lock接口简介
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。此实现允许更灵活的结构,可以具有差别很大的属性,可以支持多个相关的 Condition
对象。
Lock相对于synchronized关键字而言更加灵活,你可以自由得选择我你想要加锁的地方。当然更高的自由度也带来更多的责任。
我们通常会在try...catch模块中使用lock关键字,在finally模块中释放锁。下面是示范代码。
Lock l = ...;
l.lock();
try {
// access the resource protected by this lock
} finally {
l.unlock();
}
锁的锁定和释放如果在不同的模块时,需要谨慎编码,确保最后锁一定能够得到释放。
二、Lock接口中定义的方法
1、void lock()
获取锁。如果锁不可用,出于线程调度目的,将禁用当前线程,并且在获得锁之前,该线程将一直处于休眠状态
2、void lockInterruptibly()
如果当前线程未被中断,则获取锁。
3、Condition newCondition()
返回绑定到此 Lock 实例的新 Condition 实例。
4、boolean tryLock()
仅在调用时锁为空闲状态才获取该锁。如果锁可用,则获取锁,并立即返回值 true
。如果锁不可用,则此方法将立即返回值 false
。
5、boolean tryLock(long time, TimeUnit unit)
如果锁在给定的等待时间内空闲,并且当前线程未被中断,则获取锁。
6、void unlock()
释放锁。在等待条件前,锁必须由当前线程保持。调用 Condition.await()
将在等待前以原子方式释放锁,并在等待返回前重新获取锁。
三、实现类ReentrantLock
Lock接口有三个实现类分别是ReentrantLock, ReentrantReadWriteLock.ReadLock, ReentrantReadWriteLock.WriteLock。后面两个是内部类。
第一个ReentrantLock,在我们平常使用中更为频繁。
ReentrantLock是一个可重入的互斥锁 Lock
,它具有与使用 synchronized
方法和语句所访问的隐式监视器锁相同的一些基本行为和语义,但功能更强大。
ReentrantLock的构造方法接受一个可选的公平 参数。当设置为 true
时,在多个线程的争用下,这些锁倾向于将访问权授予等待时间最长的线程。否则此锁将无法保证任何特定访问顺序。也就是说这里可以设置锁的类型为公平锁还是非公平锁。但是,需要注意的是公平锁的情况下,也不能完全确保公平,它总是趋向公平的情况。
ReentrantLock类中还定义了Lock接口之外的方法,例如int getHoldCount() 、boolean hasQueuedThreads() 、boolean hasWaiters(Condition condition)等等,这些方法可以查询当前锁的状态。
四、代码使用
package com.test; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; public class TestLock { public static void main(String[] args) { Lock lock = new ReentrantLock(); for(int i=0;i<5;i++){ ThreadPrintStar threadPrintStar = new TestLock().new ThreadPrintStar(lock); threadPrintStar.start(); } } /** * 打印星星 * @author LKB * */ class ThreadPrintStar extends Thread{ private Lock lock; public ThreadPrintStar(Lock lock) { // TODO Auto-generated constructor stub this.lock = lock; } public void run(){ lock.lock(); try { for(int i=0;i<5;i++){ if(i%2 == 0) System.out.println("i = " + i + "+++" + Thread.currentThread().getName() + " print: " + "☆☆"); else System.out.println("i = " + i + "+++" + Thread.currentThread().getName() + " print: " + "★★"); } System.out.println(); System.out.println(); } catch (Exception e) { // TODO: handle exception e.printStackTrace(); }finally { lock.unlock(); } } } }
下面是程序运行结果,可以看到我们通过Lock实现了同步。
i = 0+++Thread-0 print: ☆☆
i = 1+++Thread-0 print: ★★
i = 2+++Thread-0 print: ☆☆
i = 3+++Thread-0 print: ★★
i = 4+++Thread-0 print: ☆☆
i = 0+++Thread-1 print: ☆☆
i = 1+++Thread-1 print: ★★
i = 2+++Thread-1 print: ☆☆
i = 3+++Thread-1 print: ★★
i = 4+++Thread-1 print: ☆☆
i = 0+++Thread-2 print: ☆☆
i = 1+++Thread-2 print: ★★
i = 2+++Thread-2 print: ☆☆
i = 3+++Thread-2 print: ★★
i = 4+++Thread-2 print: ☆☆
i = 0+++Thread-4 print: ☆☆
i = 1+++Thread-4 print: ★★
i = 2+++Thread-4 print: ☆☆
i = 3+++Thread-4 print: ★★
i = 4+++Thread-4 print: ☆☆
i = 0+++Thread-3 print: ☆☆
i = 1+++Thread-3 print: ★★
i = 2+++Thread-3 print: ☆☆
i = 3+++Thread-3 print: ★★
i = 4+++Thread-3 print: ☆☆