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  • JDK5.0新特性系列11.3线程 锁Lock

    import java.util.concurrent.ExecutorService;

    import java.util.concurrent.Executors;

    import java.util.concurrent.Future;

    import java.util.concurrent.locks.Lock;

    import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;

    import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

    import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;

     

     

    /**

        在多线程编程里,一个重要的概念是锁定,如果一个资源是多个线程共享的,为了保证数据的完整性,在进行事务性操作时

    需要将共享资源锁定,这样可以保证只有一个线程能对资源进行操作,从而保证了数据的完整性.J2SE5.0以前锁定的功能是

    synchronized关键字来实现的.本节实例介绍如何使用J2SE 5.0中的新特性实现锁定,包括一般的锁、读写锁等.

    关键技术剖析:

        J2SE5.0中的锁是由java.util.concurrent.locks.lock实现的,使用它的关键技术点如下:

        1.ReentrantLock类实现了Lock接口,通过它可以完全取代synchronized关键字.

        2.ReentrantLocklock方法取得锁,如果该锁定没有被其他线程占据,则获取该锁定并返回,将保持计数器置为1;如果当前线程已经占据锁,则立即返回,将保持计数器加1;如果锁定被其他线程占据,则当前线程进入睡眠状态,等待其他线程释放

    ,此时保持计数器置为1.

        3.ReentrantLockunlock方法释放锁,如果当前线程是锁的占有者,则将保持计数器减1,如果保持计数器等于0,则释放.如果当前线程不是锁的占有者,则抛出异常.

        4.ReadWriteLock是一个继承Lock的接口,定义了读写锁.它的一个实现类是ReentrantReadWriteLock

        5.ReentrantReadWriteLockwriteLock方法获得用于写入操作的锁定,当获得写入锁时,其他线程想进行读写操作都必须等待.

        6.ReentrantReadWriteLockreadLock方法获得用于读操作的锁定,当获得读取锁时,其他读的线程可以继续获得读取锁,但是不能获得写入锁.   

    */

    public class Lockers {

           /**测试Lock的使用.在方法中使用Lock,可以避免使用synchronized关键字*/

           public static class LockTest{

                  Lock lock = new ReentrantLock();//

                  double value = 0d; //

                  int addtimes = 0;

                  /**

                   * 增加value的值,该方法的操作分为2,而且相互依赖,必须实现在一个事务中

                   * 所以该方法必须同步,以前的做法是在方法声明中使用synchronized关键字

                   */

                  public void addValue(double v){

                         lock.lock();//锁住锁

                         System.out.println("LockTest to addValue: " + v + " " + System.currentTimeMillis());

                         try {

                                Thread.sleep(1000);

                         }catch(InterruptedException e){

                         }

                         this.value += v;

                         this.addtimes++;

                         lock.unlock();

                  }

                  public double getValue(){

                         return this.value;

                  }

           }

           public static void testLockTest() throws Exception{

                  final LockTest lockTest = new LockTest();

                  //新建任务1,调用lockTestaddValue方法

                  Runnable task1 = new Runnable(){

                         public void run(){

                                lockTest.addValue(55.55);

                         }

                  };

                  //新建任务2,调用lockTestgetValue方法

                   Runnable task2 = new Runnable(){

                          public void run(){

                                 System.out.println("value: " + lockTest.getValue());

                          }

                   };

                   //新建任务执行服务

                   ExecutorService cachedService = Executors.newCachedThreadPool();

                   Future future = null;

                   //同时执行任务1三次,由于 addValue方法使用了锁机制,所以,实质上会顺序执行

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

                          future = cachedService.submit(task1);

                   }

                   future.get();//等待最后一个任务1被执行完

                   future = cachedService.submit(task2);//再执行任务2,输出结果

                   future.get();//等待任务2执行完后,关闭任务执行服务

                   cachedService.shutdownNow();

           }

           /**

            * ReadWriteLock内置两个Lock,一个是读的Lock,一个是写的Lock

            * 多个线程可同时得到读的Lock,但只有一个线程能得到写的Lock

            * 而且写的Lock被锁定后,任何线程都不能得到Lock.ReadWriteLock提供的方法有:

            * readLock():返回一个读的Lock

            * writeLock():返回一个写的lock,lock是排它的

            * ReadWriteLockTest很适合处理类似文件的读写操作

            * 读的时候可以同时读,但是不能写,写的时候既不能同时写,也不能读

            */

           public static class ReadWriteLockTest{

                  ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();//

                  double value = 0d; //

                  int addtimes = 0;

                  /**增加value的值,不允许多个线程同时进入该方法*/

                  public void addValue(double v){

                         //得到writeLock并锁定

                         Lock writeLock = lock.writeLock();

                         writeLock.lock();

                         System.out.println("ReadWriteLockTest to addValue: " + v + " " + System.currentTimeMillis());

                         try{

                                Thread.sleep(1000);

                         }catch(InterruptedException e){                        

                         }

                         try{

                                //做写的工作

                                this.value += v;

                                this.addtimes++;

                         }finally{

                                writeLock.unlock();

                         }

                  }

                  /**

                   *获得信息.当有线程在调用addValue方法时,getInfo得到的信息可能是不正确的.

                   *所以,也必须保证该方法在被调用时,没有方法在调用addValue方法.

                   */

                  public String getInfo(){

                         //得到 readLock并锁定

                         Lock readLock = lock.readLock();

                         readLock.lock();

                         System.out.println("ReadWriteLockTest to getInfo "+System.currentTimeMillis());

                         try{

                                Thread.sleep(1000);

                         }catch(InterruptedException e){

                         }

                         try{

                                return this.value + " : " + this.addtimes;//做读的工作

                         }finally{

                                readLock.unlock();//释放readLock

                         }

                  }

           }

           public static void testReadWriteLockTest() throws Exception{

                  final ReadWriteLockTest readWriteLockTest = new ReadWriteLockTest();

                  //新建任务1,调用lockTestaddValue方法

                  Runnable task_1 = new Runnable(){

                         public void run(){

                                readWriteLockTest.addValue(55.55);

                         }

                  };

                  //新建任务2,调用lockTestgetValue方法

                  Runnable task_2 = new Runnable(){

                         public void run(){

                                System.out.println("info " + readWriteLockTest.getInfo());

                         }

                  };

                  //新建任务任务执行服务

                  ExecutorService cachedService_1 = Executors.newCachedThreadPool();

                  Future future_1 = null;

                  //同时执行5个任务,其中前2个任务是任务1,后两个任务是任务2

                  for(int i=0;i<2;i++){

                         future_1 = cachedService_1.submit(task_1);

                  }

                  for(int i=0;i<2;i++){

                         future_1 = cachedService_1.submit(task_2);

                  }

                  //最后一个任务是任务1

                  future_1 = cachedService_1.submit(task_1);

                  //5个任务的执行顺序应该是

                  //第一个任务1先执行,第二个任务1再执行;这是因为不能同时写,所以必须等

                  //然后两个任务2同时执行;这是因为在写的时候,就不能读,所以都等待写结束

                  //又同时可以同时读,所以它们同时执行

                  //最后一个任务1再执行.这是因为在读的时候,也不能写,所以必须等待读结束后,

                  //才能写.等待最后一个任务2被执行完

                  future_1.get();

                  cachedService_1.shutdownNow();

           }

           public static void main(String... args)throws Exception{

                  Lockers.testLockTest();

                  System.out.println("--------------------------");

                  Lockers.testReadWriteLockTest();

           }

    }

    /**

     * ReentrantReadWriteLock  获取顺序如下:

     * This class does not impose a reader or writer preference ordering for lock access.

     * However, it does support an optional fairness policy.

     * When constructed as fair, threads contend for entry using an approximatelyarrival-order policy.

     * When the write lock is released either the longest-waiting single writer will beassigned the write lock, or if there is a reader waiting longer than any writer, theset of readers will be assigned the read lock.

     * When constructed as non-fair, the order of entry to the lock need not be in arrivalorder.

     * In either case, if readers are active and a writer enters the lock then nosubsequent readers will be granted the read lock until after that writer has acquiredand released the write lock.

    */

    作者:Taven.李锡远
    出处:http://taven.cnblogs.com/
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/taven/p/2291470.html
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