6.显示锁Lock 和 线程通信Condition

显示锁 Lock
一、用于解决多线程 安全问题的方式：

　　synchronized：   1.同步代码块      2.同步方法

　　jdk1.5 后：第三种：同步锁Lock  （注意：同步（synchronized）是隐式的锁操作，而Lock对象是一个显示锁，需要通过lock() 方法上锁，必须通过unlock()方法进行释放锁（所以最好放到 finally 中））

　　在 Java5.0 之前，协调共享对象的访问时可以使用的机制只有 synchronized 和 volatile

　　在 Java5.0 后增加了一些 新的机制，但并不是一种替代内置锁的方法，而是当内置锁不适用时，作为一种可选择的高级功能

/*ReentrantLock*/ 实现了 Lock 接口，并提供了 与 synchronized 相同的互斥性 和 内存可见性。，但相较于synchronized 提供了更高的处理锁的灵活性（使用Lock 加锁和解锁的时刻都是由我们控制的）

 

public class TestLock {
    public static void main(String[] args) {
        TicketThread tt = new TicketThread();
        new Thread(tt, "1号窗口").start();
        new Thread(tt, "2号窗口").start();
        new Thread(tt, "3号窗口").start();
    }
}

class TicketThread implements Runnable {
    private int ticks = 100;
    // 创建锁
    private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

    @Override
    public void run() {

        while (true) {
            // synchronized (this) {
            lock.lock(); // 上锁
            try {
                if (ticks > 0) {
                    try {
                        Thread.sleep(200);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                            + "完成售票，余票为：" + --ticks);
                }

            } finally {
                lock.unlock();     //解锁，解锁操作必须有，所以最好就写在 fianlly 中
            }
        }
    }

}

 

线程通信Conidtion

　　Condition 控制线程通信，Condition接口描述了 可能会与锁有关联的条件变量。这些变量在用法上与使用Object.wait 访问的隐式监听器类似，但提供了更强大的功能。

　　需要特别指出的是，单个Lock 可能 与多个Condition 对象 关联。为了避免兼容性问题，Condition方法的名称与对应的Object版本中的不同

　　之前使用的 是 wait notify notifyAll 完成线程之间的通信

　　在 Condition 对象中，与wait、notify和 notifyAll 方法对应的分别是 await、singal 和 signalAll

　　Condition的强大之处在于它可以为多个线程间建立不同的Condition，一个线程对饮一个Condition

　　Condition 实例实质上被绑定到一个锁上。（即Condition使用的前提是 使用Lock同步锁）要为特定 Lock 实例 获得 Condition 实例，需使用其newCondition() 　　　　/* Condition condition = lock.newCondition();*/

 

举例：线程按序交替

编写一个程序，开启3个线程，这三个线程的ID分别为A、B、C,每个线程将自己的ID在屏幕上打印10遍，要求输出的结果必须按顺序显示，如  ：  ABCABCABC...... 依次递归

创建一个线程的标志num，用于判断按顺序排到了哪个线程执行，1

创建三个Condition，绑定在一个Lock上，printA被加锁，线程A执行printA方法，先判断 这个线程的标志是否 等于 1（因为A是第一个线程），如果不等于1，说明现在还没排到这个线程执行，则阻塞线程1   Condition1.await，等待唤醒；如果等于1，就打印出A，将num置为2，说明轮到第二个线程执行了，则唤醒线程2Condition2.singal 

以此类推，得到 printB 和 printC方法

public class TestABCAlternate {
    public static void main(String[] args) {
        final AlternateThread at = new AlternateThread();
        
        //一般实际中，都是用这种匿名内部类的实现方式
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
                    at.printA();
                }

            }
        }, "A").start();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
                    at.printB();
                }
            }
        }, "B").start();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
                    at.printC();
                    System.out.println("---------------------");
                }
            }
        }, "C").start();
    }
}

class AlternateThread {
    private int num = 1; // 创建线程的一个标志

    private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    private Condition condition1 = lock.newCondition();
    private Condition condition2 = lock.newCondition();
    private Condition condition3 = lock.newCondition();
    public void printA() {
        lock.lock();
        try {
            // 1.判断
            if (num != 1) {
                condition1.await();
            }
            // 2.打印
            System.out.println(Thread.currentThread().getName());

            // 3.唤醒
            num = 2;
            condition2.signal();

        } catch (Exception e) {

        } finally {
            lock.unlock();
        }

    }

    public void printB() {
        lock.lock();
        try {
            // 1.判断
            if (num != 2) {
                condition2.await();
            }
            // 2.打印
            System.out.println(Thread.currentThread().getName());

            // 3.唤醒
            num = 3;
            condition3.signal();

        } catch (Exception e) {

        } finally {
            lock.unlock();
        }

    }

    public void printC() {
        lock.lock();
        try {
            // 1.判断
            if (num != 3) {
                condition3.await();
            }
            // 2.打印
            System.out.println(Thread.currentThread().getName());

            // 3.唤醒
            num = 1;
            condition1.signal();

        } catch (Exception e) {

        } finally {
            lock.unlock();
        }

    }
}