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Java线程(八)：锁对象Lock-同步问题更完美的处理方式

2014-07-26 17:43 597 查看

Lock是java.util.concurrent.locks包下的接口，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，它能以更优雅的方式处理线程同步问题，我们拿Java线程(二)中的一个例子简单的实现一下和sychronized一样的效果，代码如下：

[java]
view plaincopy print ?

public class LockTest {

    public static
void main(String[] args) {
        final Outputter1 output =
new Outputter1();
        new Thread() {
            public
void run() {
                output.output("zhangsan");

            };
        }.start();
        new Thread() {

            public void run() {

                output.output("lisi");

            };
        }.start();
    }
}
class Outputter1 {
    private Lock lock =
new ReentrantLock();// 锁对象

    public void output(String name) {

        // TODO 线程输出方法

        lock.lock();// 得到锁
        try {
            for(int i =
0; i < name.length(); i++) {
                System.out.print(name.charAt(i));
            }
        } finally {

            lock.unlock();// 释放锁

        }
    }
}

public class LockTest {
public static void main(String[] args) {
final Outputter1 output = new Outputter1();
new Thread() {
public void run() {
output.output("zhangsan");
};
}.start();
new Thread() {
public void run() {
output.output("lisi");
};
}.start();
}
}
class Outputter1 {
private Lock lock = new ReentrantLock();// 锁对象
public void output(String name) {
// TODO 线程输出方法
lock.lock();// 得到锁
try {
for(int i = 0; i < name.length(); i++) {
System.out.print(name.charAt(i));
}
} finally {
lock.unlock();// 释放锁
}
}
}

这样就实现了和sychronized一样的同步效果，需要注意的是，用sychronized修饰的方法或者语句块在代码执行完之后锁自动释放，而用Lock需要我们手动释放锁，所以为了保证锁最终被释放(发生异常情况)，要把互斥区放在try内，释放锁放在finally内。

如果说这就是Lock，那么它不能成为同步问题更完美的处理方式，下面要介绍的是读写锁(ReadWriteLock)，我们会有一种需求，在对数据进行读写的时候，为了保证数据的一致性和完整性，需要读和写是互斥的，写和写是互斥的，但是读和读是不需要互斥的，这样读和读不互斥性能更高些，来看一下不考虑互斥情况的代码原型：

[java]
view plaincopy print ?

public class ReadWriteLockTest {

    public static
void main(String[] args) {
        final Data data =
new Data();
        for (int i =
0; i < 3; i++) {

            new Thread(new Runnable() {

                public void run() {

                    for (int j =
0; j < 5; j++) {

                        data.set(new Random().nextInt(30));

                    }
                }
            }).start();
        }
        for (int i =
0; i < 3; i++) {

            new Thread(new Runnable() {

                public
void run() {
                    for (int j =
0; j < 5; j++) {

                        data.get();
                    }
                }
            }).start();
        }
    }
}
class Data {
    private int data;// 共享数据

f1b9

    public void set(int data) {

        System.out.println(Thread.currentThread().getName() +
"准备写入数据");
        try {
            Thread.sleep(20);

        } catch (InterruptedException e) {

            e.printStackTrace();
        }
        this.data = data;

        System.out.println(Thread.currentThread().getName() +
"写入" + this.data);

    }
    public void get() {

        System.out.println(Thread.currentThread().getName() +
"准备读取数据");
        try {
            Thread.sleep(20);

        } catch (InterruptedException e) {

            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() +
"读取" + this.data);

    }
}

public class ReadWriteLockTest {
public static void main(String[] args) {
final Data data = new Data();
for (int i = 0; i < 3; i++) {
new Thread(new Runnable() {
public void run() {
for (int j = 0; j < 5; j++) {
data.set(new Random().nextInt(30));
}
}
}).start();
}
for (int i = 0; i < 3; i++) {
new Thread(new Runnable() {
public void run() {
for (int j = 0; j < 5; j++) {
data.get();
}
}
}).start();
}
}
}
class Data {
private int data;// 共享数据
public void set(int data) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "准备写入数据");
try {
Thread.sleep(20);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
this.data = data;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "写入" + this.data);
}
public void get() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "准备读取数据");
try {
Thread.sleep(20);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "读取" + this.data);
}
}

部分输出结果：

[java]
view plaincopy print ?

Thread-1准备写入数据

Thread-3准备读取数据
Thread-2准备写入数据
Thread-0准备写入数据
Thread-4准备读取数据
Thread-5准备读取数据
Thread-2写入12

Thread-4读取12

Thread-5读取5

Thread-1写入12

Thread-1准备写入数据
Thread-3准备读取数据
Thread-2准备写入数据
Thread-0准备写入数据
Thread-4准备读取数据
Thread-5准备读取数据
Thread-2写入12
Thread-4读取12
Thread-5读取5
Thread-1写入12

我们要实现写入和写入互斥，读取和写入互斥，读取和读取互斥，在set和get方法加入sychronized修饰符：

[java]
view plaincopy print ?

public synchronized
void set(int data) {...}

public synchronized
void get() {...}

public synchronized void set(int data) {...}
public synchronized void get() {...}

部分输出结果：

[java]
view plaincopy print ?

Thread-0准备写入数据

Thread-0写入9

Thread-5准备读取数据
Thread-5读取9

Thread-5准备读取数据
Thread-5读取9

Thread-5准备读取数据
Thread-5读取9

Thread-5准备读取数据
Thread-5读取9

Thread-0准备写入数据
Thread-0写入9
Thread-5准备读取数据
Thread-5读取9
Thread-5准备读取数据
Thread-5读取9
Thread-5准备读取数据
Thread-5读取9
Thread-5准备读取数据
Thread-5读取9

我们发现，虽然写入和写入互斥了，读取和写入也互斥了，但是读取和读取之间也互斥了，不能并发执行，效率较低，用读写锁实现代码如下：

[java]
view plaincopy print ?

class Data {

    private int data;// 共享数据

    private ReadWriteLock rwl =
new ReentrantReadWriteLock();

    public void set(int data) {

        rwl.writeLock().lock();// 取到写锁

        try {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() +
"准备写入数据");
            try {
                Thread.sleep(20);

            } catch (InterruptedException e) {

                e.printStackTrace();
            }
            this.data = data;

            System.out.println(Thread.currentThread().getName() +
"写入" + this.data);

        } finally {

            rwl.writeLock().unlock();// 释放写锁

        }
    }
    public void get() {

        rwl.readLock().lock();// 取到读锁

        try {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() +
"准备读取数据");
            try {

                Thread.sleep(20);

            } catch (InterruptedException e) {

                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() +
"读取" + this.data);

        } finally {

            rwl.readLock().unlock();// 释放读锁

        }
    }
}

class Data {
private int data;// 共享数据
private ReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();
public void set(int data) {
rwl.writeLock().lock();// 取到写锁
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "准备写入数据");
try {
Thread.sleep(20);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
this.data = data;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "写入" + this.data);
} finally {
rwl.writeLock().unlock();// 释放写锁
}
}
public void get() {
rwl.readLock().lock();// 取到读锁
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "准备读取数据");
try {
Thread.sleep(20);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "读取" + this.data);
} finally {
rwl.readLock().unlock();// 释放读锁
}
}
}

部分输出结果：

[java]
view plaincopy print ?

Thread-4准备读取数据

Thread-3准备读取数据
Thread-5准备读取数据
Thread-5读取18

Thread-4读取18

Thread-3读取18

Thread-2准备写入数据
Thread-2写入6

Thread-2准备写入数据
Thread-2写入10

Thread-1准备写入数据
Thread-1写入22

Thread-5准备读取数据

Thread-4准备读取数据
Thread-3准备读取数据
Thread-5准备读取数据
Thread-5读取18
Thread-4读取18
Thread-3读取18
Thread-2准备写入数据
Thread-2写入6
Thread-2准备写入数据
Thread-2写入10
Thread-1准备写入数据
Thread-1写入22
Thread-5准备读取数据

从结果可以看出实现了我们的需求，这只是锁的基本用法，锁的机制还需要继续深入学习。

本文来自：高爽|Coder，原文地址：http://blog.csdn.net/ghsau/article/details/7461369，转载请注明。

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