在上一篇文章中我们讲到了如何使用关键字synchronized来实现同步访问。本文我们继续来探讨这个问题,从Java 5之后,在java.util.concurrent.locks包下提供了另外一种方式来实现同步访问,那就是Lock。
也许有人会问,既然都可以通过synchronized来实现同步访问,那么为什么还需要提供Lock?这个问题将在下面进行阐述。本文先从synchronized的缺陷讲起,然后再讲述java.util.concurrent.locks包下常用的有哪些类和接口,最后讨论一下一些关于锁的概念方面的东西。
一、synchronized的缺陷
synchronized是java中的一个关键字,也就是说是Java语言内置的特性。那么为什么会出现Lock呢?
在上面一篇文章中,我们了解到如果一个代码块被synchronized修饰了,当一个线程获取了对应的锁,并执行该代码块时,其它线程便只能一直等待,等待获取锁的线程释放锁,而这里获取锁的线程释放锁只会有两种情况:
1)获取锁的线程执行完了该代码块,然后线程释放对锁的占有;
2)线程执行发生异常,此时JVM会让线程自动释放锁。
那么如果这个获取锁的线程由于要等待IO或者其它原因(比如调用sleep方法)被阻塞了,但是又没有释放锁,其它线程便只能干巴巴地等待,试想一下,这多么影响程序执行效率。
因此就需要有一种机制可以不让等待的线程一直无期限地等待下去(比如只等待一定的时间或者能够响应中断),通过Lock就可以办到。
再举个例子:当有多个线程读写文件时,读操作和写操作会发生冲突现象,写操作和写操作会发生冲突现象,但是读操作和读操作不会发生冲突现象。
但是采用synchronized关键字来实现同步的话,就会导致一个问题:
如果多个线程都只是进行读操作,所以当一个线程在进行读操作时,其它线程只能等待无法进行读操作。
因此就需要一种机制来使得多个线程都只是进行读操作时,线程之间不会发生冲突,通过Lock就可以办到。
另外,通过Lock可以知道线程有没有成功获取到锁。这个是synchronized无法办到的。
总结一下,也就是说Lock提供了比synchronized更多的功能。但是要注意以下几点:
1)Lock不是Java语言内置的,synchronized是Java语言的关键字,因此是内置特性。Lock是一个类,通过这个类可以实现同步访问;
2)Lock和synchronized有一点非常大的不同,采用synchronized不需要用户去手动释放锁,当synchronized方法或者synchronized代码块执行完之后,系统会自动让线程释放对锁的占用;而Lock则必须要用户去手动释放锁,如果没有主动释放锁,就有可能导致出现死锁现象。
二、java.util.concurrent.locks包下常用的类
下面我们就来探讨一下java.util.concurrent.locks包中常用的类和接口。
1、Lock
首先要说明的就是Lock,通过查看Lock的源码可知,Lock是一个接口:
1 public interface Lock { 2 void lock(); 3 void lockInterruptibly() throws InterruptedException; 4 boolean tryLock(); 5 boolean tryLock(long time,TimeUnit unit) throws InterruptedException; 6 void unlock(); 7 Condition newCondition(); 8 }
下面来逐个讲述Lock接口中每个方法的使用,lock()、tryLock()、tryLock(long time,TimeUnit unit)和lockInterruptibly()是用来获取锁的。
unlock()方法是用来释放锁的。newCondition()这个方法暂且不在此讲述,会在后面的线程协作一文中讲述。
首先lock()方法是平常使用得最多的一个方法,就是用来获取锁。如果锁已被其它线程获取,则进行等待。
在前面讲到如果采用Lock,必须主动去释放锁,并且在发生异常时,不会自动释放锁。因此一般来说,使用Lock必须在try{}catch{}块中进行,并且将释放锁的操作放在finnally块中进行,以保证锁一定被释放,防止死锁的发生。通过使用Lock来进行同步的话,是以下面这种形式去使用的:
1 Lock lock = ...; 2 lock.lock(); 3 4 try { 5 // 处理任务 6 7 }catch(Exception ex) { 8 9 }finally { 10 lock.unlock(); // 释放锁 11 }
tryLock()方法是有返回值的,它表示用来尝试获取锁,如果获取成功,则返回true,如果获取失败(即锁已被其它线程获取),则返回false,也就是说这个方法无论如何都会立即返回。在拿不到锁时不会一直在那等待。
tryLock(long time,TimeUnit unit)方法和tryLock()方法是类似的,只不过区别在于这个方法在拿不到锁会等待一定的时间,在时间期限之内如果还拿不到锁,就返回false。如果一开始拿到锁或者在等待期间内拿到了锁,则返回true。
所以,一般情况下通过tryLock来获取锁时是这样使用的:
1 Lock lock = ...; 2 if(lock.tryLock()) { 3 try { 4 // 处理任务 5 }catch(Exception ex) { 6 7 }finally { 8 lock.unlock(); 9 } 10 11 }else { 12 // 如果不能获取锁,则直接做其它事情 13 }
lockInterruptibly()方法比较特殊,当通过这个方法去获取锁时,如果线程正在等待获取锁,则这个线程能够响应中断,即中断线程的等待状态。也就是说,当两个线程同时通过lock.lockInterruptibly()想获取某个锁时,假若此时线程A获取到了锁,而线程B只有在等待,那么对线程B调用threadB.interrupt()方法能够中断线程B的等待过程。
由于lockInterruptibly()的声明中抛出了异常,所以lock.lockInterruptibly()必须放在try块中或者在调用lockInterruptibly()的方法外声明抛出InterruptedException。
因此lockInterruptibly()一般的使用形式如下:
1 public void method throws InterruptedException { 2 lock.lockInterruptibly(); 3 try { 4 //... 5 }catch(Exception ex) { 6 7 }finally { 8 lock.unlock(); 9 } 10 }
注意:当一个线程获取了锁之后,是不会被interrupt()方法中断的。在前面的文章中也讲过单独调用interrupt()方法不能中断正在运行过程中的线程,只能中断阻塞过程中的线程。
因此当通过lockInterruptibly()方法获取某个锁时,如果不能获取到,只有进行等待的情况下,才可以响应中断的。
而用synchronized修饰的话,当一个线程处于等待某个锁的状态,是无法被中断的,只有一直等待下去。
2、ReentrantLock
ReentrantLock,意思是“可重入锁”,关于可重入锁的概念将在下一节讲述。ReentrantLock是唯一实现了Lock接口的类,并且ReentrantLock提供了更多的方法。下面通过一些实例具体看一下如何使用ReentrantLock。
例子1:lock()的正确使用方法
1 package com.meng.javalanguage.thread.locks; 2 3 import java.util.ArrayList; 4 import java.util.concurrent.locks.Lock; 5 import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; 6 7 public class MyLockTest { 8 private ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>(); 9 10 public static void main(String[] args) { 11 12 final MyLockTest mlTest = new MyLockTest(); 13 14 new Thread() { 15 public void run() { 16 mlTest.insert(Thread.currentThread()); 17 }; 18 }.start(); 19 20 new Thread() { 21 public void run() { 22 mlTest.insert(Thread.currentThread()); 23 }; 24 }.start(); 25 } 26 27 public void insert(Thread thread) { 28 Lock lock = new ReentrantLock(); // 注意这个地方 29 lock.lock(); 30 try { 31 System.out.println(thread.getName() + "得到了锁"); 32 for(int i = 0;i < 5;i++) { 33 arrayList.add(i); 34 } 35 }catch(Exception e) { 36 //TODO:handle exception 37 }finally { 38 System.out.println(thread.getName() + "释放了锁"); 39 lock.unlock(); 40 } 41 } 42 }
各位朋友先想想这段代码的输出结果是什么?

Thread-0得到了锁 Thread-1得到了锁 Thread-0释放了锁 Thread-1释放了锁
也许有朋友会问,怎么会输出这个结果?第二个线程怎么会在第一个线程释放锁之前得到了锁?原因在于,在insert方法中的lock变量是局部变量,每个线程执行该方法时都会保存一个副本,那么理所当然每个线程执行到lock.lock()获取的是不同的锁,所以就不会发生冲突。
知道了原因改起来就比较容易了,只需要将lock声明为类的属性即可。
1 package com.meng.javalanguage.thread.locks; 2 3 import java.util.ArrayList; 4 import java.util.concurrent.locks.Lock; 5 import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; 6 7 public class MyLockTest { 8 private ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>(); 9 private Lock lock = new ReentrantLock(); // 注意这个地方 10 public static void main(String[] args) { 11 12 final MyLockTest mlTest = new MyLockTest(); 13 14 new Thread() { 15 public void run() { 16 mlTest.insert(Thread.currentThread()); 17 }; 18 }.start(); 19 20 new Thread() { 21 public void run() { 22 mlTest.insert(Thread.currentThread()); 23 }; 24 }.start(); 25 } 26 27 public void insert(Thread thread) { 28 lock.lock(); 29 try { 30 System.out.println(thread.getName() + "得到了锁"); 31 for(int i = 0;i < 5;i++) { 32 arrayList.add(i); 33 } 34 }catch(Exception e) { 35 //TODO:handle exception 36 }finally { 37 System.out.println(thread.getName() + "释放了锁"); 38 lock.unlock(); 39 } 40 } 41 }
这样就是正确地使用Lock的方法了。
例子2:tryLock()的使用方法
1 package com.meng.javalanguage.thread.locks; 2 3 import java.util.ArrayList; 4 import java.util.concurrent.locks.Lock; 5 import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; 6 7 public class MyTryLockTest { 8 private ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>(); 9 private Lock lock = new ReentrantLock(); // 注意到这个地方 10 11 public static void main(String[] args) { 12 final MyTryLockTest mtlTest = new MyTryLockTest(); 13 14 new Thread() { 15 public void run() { 16 mtlTest.insert(Thread.currentThread()); 17 }; 18 }.start(); 19 20 new Thread() { 21 public void run() { 22 mtlTest.insert(Thread.currentThread()); 23 }; 24 }.start(); 25 } 26 27 public void insert(Thread thread) { 28 if(lock.tryLock()){ 29 try { 30 System.out.println(thread.getName() + "得到了锁"); 31 for(int i = 0;i < 5;i++) { 32 arrayList.add(i); 33 } 34 }catch(Exception e) { 35 //TODO:handle exception 36 }finally { 37 System.out.println(thread.getName() + "释放了锁"); 38 lock.unlock(); 39 } 40 41 }else { 42 System.out.println(thread.getName() + "获取锁失败"); 43 } 44 } 45 46 }
输出结果:

Thread-0得到了锁 Thread-1获取锁失败 Thread-0释放了锁
例子3:lockInterruptibly()响应中断的使用方法:
1 package com.meng.javalanguage.thread.locks; 2 3 import java.util.concurrent.locks.Lock; 4 import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; 5 6 import com.meng.javalanguage.thread.test.MyThreadTest; 7 8 public class MyLockInterruptiblyTest { 9 10 private Lock lock = new ReentrantLock(); 11 12 public static void main(String[] args) { 13 MyLockInterruptiblyTest mliTest = new MyLockInterruptiblyTest(); 14 MyThread thread1 = new MyThread(mliTest); 15 MyThread thread2 = new MyThread(mliTest); 16 17 thread1.start(); 18 thread2.start(); 19 20 try { 21 Thread.sleep(2000); 22 }catch(InterruptedException e) { 23 e.printStackTrace(); 24 } 25 26 thread2.interrupt(); 27 } 28 29 public void insert(Thread thread) throws InterruptedException { 30 lock.lockInterruptibly(); // 注意,如果需要正确中断等待锁的线程,必须将获取锁放在外面,然后将InterruptException抛出 31 try { 32 System.out.println(thread.getName() + "得到了锁"); 33 long startTime = System.currentTimeMillis(); 34 35 for( ; ;) { 36 if(System.currentTimeMillis() - startTime >= Integer.MAX_VALUE) { 37 break; 38 } 39 40 // 插入数据 41 } 42 } 43 finally { 44 System.out.println(thread.getName() + "执行finally"); 45 lock.unlock(); 46 System.out.println(thread.getName() + "释放了锁"); 47 } 48 } 49 } 50 51 52 class MyThread extends Thread { 53 private MyLockInterruptiblyTest mliTest = null; 54 public MyThread(MyLockInterruptiblyTest mliTest) { 55 this.mliTest = mliTest; 56 } 57 58 @Override 59 public void run() { 60 try { 61 mliTest.insert(Thread.currentThread()); 62 }catch(InterruptedException e) { 63 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "被中断"); 64 } 65 } 66 }
运行之后,发现thread2能够被正确中断。
3、ReadWriteLock
ReadWriteLock也是一个接口,在它里面只定义了两个方法:
1 public interface ReadWriteLock { 2 /** 3 * @return the lock used for reading. 4 */ 5 6 Lock readLock(); 7 8 /** 9 * @return the lock used for writing. 10 */ 11 Lock writeLock(); 12 }
一个用来获取读锁,一个用来获取写锁。也就是说将文件的读写操作分开,分成2个锁来分配给线程,从而使得多个线程可以同时进行读操作。下面的ReentrantReadWriteLock实现了ReadWriteLock接口。
4、ReentrantReadWriteLock
ReentrantReadWriteLock里面提供了很多丰富的方法,不过最主要的有两个方法:readLock()和writeLock()用来获取读锁和写锁。
下面通过几个例子来看一下ReentrantReadWriteLock具体用法。
例如有多个线程要同时进行读操作的话,先看一下synchronized达到的效果:
1 package com.meng.javalanguage.thread.locks; 2 3 public class MySynchronizedTest { 4 5 public static void main(String[] args) { 6 final MySynchronizedTest msTest = new MySynchronizedTest(); 7 8 new Thread() { 9 public void run() { 10 msTest.get(Thread.currentThread()); 11 }; 12 }.start(); 13 14 new Thread() { 15 public void run() { 16 msTest.get(Thread.currentThread()); 17 }; 18 }.start(); 19 } 20 21 public synchronized void get(Thread thread) { 22 long start = System.currentTimeMillis(); 23 24 while(System.currentTimeMillis() - start <= 1) { 25 System.out.println(thread.getName() + "正在进行读操作"); 26 } 27 28 System.out.println(thread.getName() + "读操作完毕"); 29 } 30 }
这段程序的输出结果为:直到thread1执行完读操作之后,才会打印thread2执行读操作的信息。

Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0读操作完毕 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-1读操作完毕
而改成用读写锁的话:
1 package com.meng.javalanguage.thread.locks; 2 3 import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock; 4 5 public class MyReadWriteLockTest { 6 7 private ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock(); 8 9 public static void main(String[] args) { 10 final MyReadWriteLockTest mrwlTest = new MyReadWriteLockTest(); 11 12 new Thread() { 13 public void run() { 14 mrwlTest.get(Thread.currentThread()); 15 }; 16 }.start(); 17 18 new Thread() { 19 public void run() { 20 mrwlTest.get(Thread.currentThread()); 21 }; 22 }.start(); 23 24 } 25 26 public void get(Thread thread) { 27 rwl.readLock().lock(); 28 29 try { 30 long start = System.currentTimeMillis(); 31 32 while(System.currentTimeMillis() - start <= 1) { 33 System.out.println(thread.getName() + "正在进行读操作"); 34 } 35 36 System.out.println(thread.getName() + "读操作完毕"); 37 } finally { 38 rwl.readLock().unlock(); 39 } 40 } 41 }
此时打印的结果为:

Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-1正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0正在进行读操作 Thread-0读操作完毕 Thread-1正在进行读操作 Thread-1读操作完毕
说明thread1和thread2在同时进行读操作。
这样就大大提升了读操作的效率。
不过要注意的是,如果有一个线程已经占用了读锁,则此时其它线程如果要申请写锁,则申请写锁的线程会一直等待释放读锁。
如果一个线程已经占用了写锁,则此时其它线程如果申请写锁或者读锁,则申请的线程会一直等待释放写锁。
关于ReentrantReadWriteLock类中的其它方法感兴趣的朋友可以自行查阅API文档。
5、Lock和synchronized的选择
总结来说,Lock和synchronized有以下几点不同:
1)Lock是一个接口,而synchronized是Java中的关键字,synchronized是内置的语言实现;
2)synchronized在发生异常时,会自动释放线程占有的锁,因此不会导致死锁现象发生;而Lock在发生异常时,如果没有主动通过unlock()去释放锁,则很可能造成死锁现象,因此使用Lock时需要在finally块中释放锁;
3)Lock可以让等待锁的线程响应中断,而synchronized却不行,使用synchronized时,等待的线程会一直等待下去,不能够响应中断;
4)通过Lock可以知道有没有成功获取锁,而synchronized却无法办到。
5)Lock可以提高多个线程进行读操作的效率。
在性能上来说,如果竞争资源不激烈,两者的性能是差不多的,而当竞争资源非常激烈时(即有大量线程同时竞争),此时Lock的性能要远远优于synchronized。所以说,在具体使用时要根据适当情况选择。
三、锁的相关概念介绍
在前面介绍了Lock的基本使用,这一节来介绍一下与锁相关的几个概念。
1、可重入锁
如果锁具备可重入性,则称作为可重入锁。像synchronized和ReentrantLock都是可重入锁,可重入性在我看来实际上表明了锁的分配机制:基于线程的分配,而不是基于方法调用的分配。举个简单的例子,当一个线程执行到synchronized方法时,比如说mrthod1,而在method1中会调用另外一个synchronized方法method2,此时线程不必重新申请锁,而是可以直接执行方法method2。
看下面这段代码就明白了:
1 public MyClass { 2 public synchronized void mrthod1() { 3 method2(); 4 } 5 6 public synchronized void method2() { 7 8 } 9 }
上述代码中的两个方法method1和method2都用synchronized修饰了,假如某一时刻,线程A执行到了method1,此时线程A获取了这个对象的锁,而由于method2也是synchronized方法,假如synchronized不具备可重入性,此时线程A需要重新申请锁。但是这就会造成一个问题,因为线程A已经持有了该对象的锁,而又在申请获取该对象的锁,这样线程A就会一直等待永远不会获取到的锁。
而由于synchronized和Lock都具备可重入性,所以不会发生上述现象。
2、可中断锁
可中断锁:顾名思义,就是可以响应中断的锁。
在Java中,synchronized就不是可中断锁,而Lock是可中断锁。
如果某一线程A正在执行锁中的代码,另一线程B正在等待获取该锁,可能由于等待时间过长,线程B不想等待了,想先处理其他事情,我们可以让它中断自己或者在别的线程中(如主线程)中中断它,这种就是可中断锁。
在前面演示lockInterruptibly()的用法时,已经体现了Lock的可中断性。
3、公平锁
公平锁,即尽量以请求锁的顺序来获取锁。比如同是多个线程在等待一个锁,当这个锁被释放时,等待时间最久的线程(最先请求的线程)会获得该锁,这种就是公平锁。
非公平锁,即无法保证锁的获取是按照请求锁的顺序进行的。这样就可能导致某个或者一些线程永远获取不到锁。
在Java中,synchronized就是非公平锁,它无法保证等待的线程获取锁的顺序。
而对于ReentrantLock和ReentrantReadWriteLock,它默认情况下是非公平锁,但是可以设置为公平锁。
看一下这2个类的源代码就清楚了:
在ReentrantLock中定义了2个静态内部类,一个是NonFairSync,一个是FairSync,分别用来实现非公平锁和公平锁。
我们可以在创建ReentrantLock对象时,通过以下方式来设置锁的公平性:
ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true);
如果参数为true,表示为公平锁,为false为非公平锁。默认情况下,如果使用无参构造器,则是非公平锁。
另外在ReentrantLock类中定义了很多方法,比如:
isFair() // 判断锁是否是公平锁
isLocked() // 判断锁是否被任何线程获取了
isHeldByCurrentThread() // 判断锁是否被当前线程获取了
hasQueuedThreads() // 判断是否有线程在等待该锁
在ReentrantReadWriteLock中也有类似的方法,同样也可以设置为公平锁和非公平锁。不过要记住,ReentrantReadWriteLock并未实现Lock接口,它实现的是ReadWriteLock接口。
4、读写锁
读写锁将对一个资源(比如文件)的访问分成2个锁,一个读锁和一个写锁。
正因为有了读写锁,才使得多个线程之间的读操作不会发生冲突。
ReadWriteLock就是读写锁,它是一个接口,ReentrantReadWriteLock实现了这个接口。
可以通过readLock()获取读锁,通过writeLock()获取写锁。
转载自《Java并发编程:Lock》