Java多线程——Lock&Condition

Lock比传统线程模型中的synchronized方式更加面向对象，与生活中的锁类似，锁本身也应该是一个对象。两个线程执行的代码片段要实现同步互斥的效果，它们必须用同一个Lock对象。

1.重入锁 ReentrantLock

使用ReentrantLock实现交替打印zhangxiaoxiang和lihuoming

package java_thread;

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


public class LockTest {

	public static void main(String[] args) {
		new LockTest().init();
	}
	
	private void init(){
		final Outputer outputer = new Outputer();
		new Thread(new Runnable(){
			@Override
			public void run() {
				while(true){
					try {
						Thread.sleep(10);
					} catch (InterruptedException e) {
						// TODO Auto-generated catch block
						e.printStackTrace();
					}
					outputer.output("zhangxiaoxiang");
				}
				
			}
		}).start();
		
		new Thread(new Runnable(){
			@Override
			public void run() {
				while(true){
					try {
						Thread.sleep(10);
					} catch (InterruptedException e) {
						// TODO Auto-generated catch block
						e.printStackTrace();
					}
					outputer.output("lihuoming");
				}
				
			}
		}).start();
		
	}

	static class Outputer{
		Lock lock = new ReentrantLock();
		public void output(String name){
			int len = name.length();
			lock.lock();
			try{
				for(int i=0;i<len;i++){
					System.out.print(name.charAt(i));
				}
				System.out.println();
			}finally{
				lock.unlock();
			}
		}
		
		public synchronized void output2(String name){
			int len = name.length();
			for(int i=0;i<len;i++){
					System.out.print(name.charAt(i));
			}
			System.out.println();
		}
		
		public static synchronized void output3(String name){
			int len = name.length();
			for(int i=0;i<len;i++){
					System.out.print(name.charAt(i));
			}
			System.out.println();
		}	
	}
}

 

2.读写锁

分为读锁和写锁，多个读锁不互斥，读锁与写锁互斥，这是由jvm自己控制的，你只要上好相应的锁即可。如果你的代码只读数据，可以很多人同时读，但不能同时写，那就上读锁；如果你的代码修改数据，只能有一个人在写，且不能同时读取，那就上写锁。总之，读的时候上读锁，写的时候上写锁！

package java_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 Queue3 q3 = new Queue3();
		for(int i=0;i<3;i++)
		{
			new Thread(){
				public void run(){
					while(true){
						q3.get();						
					}
				}
				
			}.start();

			new Thread(){
				public void run(){
					while(true){
						q3.put(new Random().nextInt(10000));
					}
				}			
				
			}.start();
		}
		
	}
}

class Queue3{
	private Object data = null;//共享数据，只能有一个线程能写该数据，但可以有多个线程同时读该数据。
	ReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();
	public void get(){
		rwl.readLock().lock();
		try {
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " be ready to read data!");
			Thread.sleep((long)(Math.random()*1000));
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "have read data :" + data);			
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}finally{
			rwl.readLock().unlock();
		}
	}
	
	public void put(Object data){

		rwl.writeLock().lock();
		try {
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " be ready to write data!");					
			Thread.sleep((long)(Math.random()*1000));
			this.data = data;		
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " have write data: " + data);					
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}finally{
			rwl.writeLock().unlock();
		}
		
	
	}
}

读的时候可以被读打断，写的时候不能太打断

3.Condition

Condition的功能类似在传统线程技术中的Object.wait()和Object.notify()的功能。在等待 Condition 时，允许发生“虚假唤醒”，这通常作为对基础平台语义的让步。对于大多数应用程序，这带来的实际影响很小，因为 Condition 应该总是在一个循环中被等待，并测试正被等待的状态声明。某个实现可以随意移除可能的虚假唤醒，但建议应用程序程序员总是假定这些虚假唤醒可能发生，因此总是在一个循环中等待。

一个锁内部可以有多个Condition，即有多路等待和通知，可以参看jdk1.5提供的Lock与Condition实现的可阻塞队列的应用案例，从中除了要体味算法，还要体味面向对象的封装。在传统的线程机制中一个监视器对象上只能有一路等待和通知，要想实现多路等待和通知，必须嵌套使用多个同步监视器对象。（如果只用一个Condition，两个放的都在等，一旦一个放的进去了，那么它通知可能会导致另一个放接着往下走。）

package java_thread;

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

public class ConditionCommunication {
	public static void main(String[] args) {
		final Business business = new Business();
		new Thread(
				new Runnable() {
					@Override
					public void run() {
						for(int i=1;i<=50;i++){
							business.sub(i);
						}
					}
				}
		).start();
		
		for(int i=1;i<=50;i++){
			business.main(i);
		}
		
	}

	static class Business {
		Lock lock = new ReentrantLock();
		Condition condition = lock.newCondition();
		private boolean bShouldSub = true;
		
		public  void sub(int i){
			lock.lock();
			try{
				while(!bShouldSub){
					try {
						condition.await();
					} catch (Exception e) {
						// TODO Auto-generated catch block
						e.printStackTrace();
					}
				}
				for(int j=1;j<=5;j++){
					System.out.println("sub thread sequence of " + j + ",loop of " + i);
				}
				bShouldSub = false;
				condition.signal();
			}finally{
				lock.unlock();
			}
		}
		  
		public  void main(int i){
			lock.lock();
			try{
				while(bShouldSub){
					try {
						condition.await();
					} catch (Exception e) {
							// TODO Auto-generated catch block
						e.printStackTrace();
					}
				}
				for(int j=1;j<=10;j++){
					System.out.println("main thread sequence of " + j + ",loop of " + i);
				}
				bShouldSub = true;
				condition.signal();
			}finally{
				lock.unlock();
			}
		}
	}
	
}