Java并发(四):Callable和Future、锁对象Lock-完美解决同步方式
2017-03-28 16:10
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Callable和Future
Callable接口类似于Runnable,从名字就可以看出来了,但是Runnable不会返回结果,并且无法抛出返回结果的异常,而Callable功能更强大一些,被线程执行后,可以返回值,这个返回值可以被Future拿到,也就是说,Future可以拿到异步执行任务的返回值,下面来看一个简单的例子:public class CallableAndFuture { public static void main(String[] args) { Callable<Integer> callable = new Callable<Integer>() { public Integer call() throws Exception { return new Random().nextInt(100); } }; FutureTask<Integer> future = new FutureTask<Integer>(callable); new Thread(future).start(); try { Thread.sleep(5000);// 可能做一些事情 System.out.println(future.get()); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } catch (ExecutionException e) { e.printStackTrace(); } } }
提交到CompletionService中的Future是按照完成的顺序排列的,这种做法中Future是按照添加的顺序排列的。
锁对象Lock-同步问题更完美的处理方式
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并发(一)中的一个例子简单的实现一下和sychronized一样的效果,代码如下: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:
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 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:
public synchronized void set(int data) {...} public synchronized void get() {...}
//部分输出结果: 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:
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: 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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