java多线程总结-同步之ReentrantLock
1 ReentrantLock与synchronized对比
ReentrantLock与synchronized都是为了同步加锁,但ReentrantLock相对效率比synchronized高，量级较轻。
synchronized在JDK1.5版本开始，尝试优化。到JDK1.7版本后，优化效率已经非常好了。在绝对效率上，不比reentrantLock差多少。使用ReentrantLock，必须手工释放锁标记。一般都是在finally代码块中定义释放锁标记的unlock方法。
2.示例用法
2.1 基本用法
lock()与unlock()就像synchronized同步代码块的开始与结束，使用ReentrantLocky一定要记得unlock()解锁
package com.bernardlowe.concurrent.t03;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class Test_01 {
Lock lock = new ReentrantLock();
void m1(){
try{
lock.lock(); // 加锁
for(int i = 0; i < 10; i++){
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
System.out.println("m1() method " + i);
}
}catch(InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}finally{
lock.unlock(); // 解锁
}
}
void m2(){
lock.lock();
System.out.println("m2() method");
lock.unlock();
}
public static void main(String[] args) {
final Test_01 t = new Test_01();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
t.m1();
}
}).start();
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
t.m2();
}
}).start();
}
}
2.2 尝试锁
尝试锁，顾名思义是尝试获取锁标记trylock()，有两种方式
- 无参尝试锁:会根据是否能获取当前锁标记返回对应值
boolean tryLock();
- 有参阻塞尝试锁, 阻塞尝试锁，阻塞参数代表等待超时时间。
boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException;
/**
* 尝试锁
*/
package com.bernardlowe.concurrent.t03;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class Test_02 {
Lock lock = new ReentrantLock();
void m1(){
try{
lock.lock();
for(int i = 0; i < 10; i++){
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
System.out.println("m1() method " + i);
}
}catch(InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}finally{
lock.unlock();
}
}
void m2(){
boolean isLocked = false;
try{
// 尝试锁， 如果有锁，无法获取锁标记，返回false。
// 如果获取锁标记，返回true
// isLocked = lock.tryLock();
// 阻塞尝试锁，阻塞参数代表的时长，尝试获取锁标记。
// 如果超时，不等待。直接返回。
isLocked = lock.tryLock(5, TimeUnit.SECONDS);
if(isLocked){
System.out.println("m2() method synchronized");
}else{
System.out.println("m2() method unsynchronized");
}
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}finally{
if(isLocked){
// 尝试锁在解除锁标记的时候，一定要判断是否获取到锁标记。
// 如果当前线程没有获取到锁标记，会抛出异常。
lock.unlock();
}
}
}
public static void main(String[] args) {
final Test_02 t = new Test_02();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
t.m1();
}
}).start();
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
t.m2();
}
}).start();
}
}
2.3 可打断
先解释下线程的几种状态：
阻塞状态： 包括普通阻塞，等待队列，锁池队列。
普通阻塞： sleep(10000)， 可以被打断。调用thread.interrupt()方法，可以打断阻塞状态，抛出异常。
等待队列： wait()方法被调用，也是一种阻塞状态，只能由notify唤醒。无法打断
锁池队列： 无法获取锁标记。不是所有的锁池队列都可被打断
- 使用ReentrantLock的lock方法，获取锁标记的时候，如果需要阻塞等待锁标记，无法被打断。
- 使用ReentrantLock的lockInterruptibly方法，获取锁标记的时候，如果需要阻塞等待，可以被打断。
示例代码
主线程启动了两个线程t1,t2，t1调用m1(),t2调用m2()
当主线程调用interrupt()方法，可以打断t2线程的阻塞等待锁，抛出异常
package com.bernardlowe.concurrent.t03;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class Test_03 {
Lock lock = new ReentrantLock();
void m1(){
try{
lock.lock();
for(int i = 0; i < 5; i++){
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
System.out.println("m1() method " + i);
}
}catch(InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}finally{
lock.unlock();
}
}
void m2(){
try{
lock.lockInterruptibly(); // 可尝试打断，阻塞等待锁。可以被其他的线程打断阻塞状态
System.out.println("m2() method");
}catch(InterruptedException e){
System.out.println("m2() method interrupted");
}finally{
try{
lock.unlock();
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
}
public static void main(String[] args) {
final Test_03 t = new Test_03();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
t.m1();
}
}).start();
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
t.m2();
}
});
t2.start();
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
t2.interrupt();// 打断线程休眠。非正常结束阻塞状态的线程，都会抛出异常。
}
}
结果如图
2.4 公平锁
操作系统cpu，为了保证效率，线程的执行机制是竞争机制，或者说是随机机制，是不公平的，使用ReentrantLock实现公平锁，是非常简单的，只需要在创建ReentrantLock的时候传一个参数ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true);
示例代码：
TestReentrantlock是公平锁
TestSync是非公平锁
/**
* 公平锁
*/
package com.bernardlowe.concurrent.t03;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class Test_04 {
public static void main(String[] args) {
TestReentrantlock t = new TestReentrantlock();
//TestSync t = new TestSync();
Thread t1 = new Thread(t);
Thread t2 = new Thread(t);
t1.start();
t2.start();
}
}
class TestReentrantlock extends Thread{
// 定义一个公平锁
private static ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true);
public void run(){
for(int i = 0; i < 5; i++){
lock.lock();
try{
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " get lock");
}finally{
lock.unlock();
}
}
}
}
class TestSync extends Thread{
public void run(){
for(int i = 0; i < 5; i++){
synchronized (this) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " get lock in TestSync");
}
}
}
}
公平锁结果：
非公平锁结果：
