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  • 并发编程 17—— Lock

    概述 
     

    第1 部分 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?

      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,其他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或者其他原因(比如调用sleep方法)被阻塞了,但是又没有释放锁,其他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,其他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。

    第2 部分 java.util.concurrent.locks包下常用的类

    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:
    public interface Lock {
     void lock() //获取锁。 
     void lockInterruptibly() //如果当前线程未被中断,则获取锁。 
     Condition newCondition() // 返回绑定到此 Lock 实例的新 Condition 实例。 
     boolean tryLock()  //仅在调用时锁为空闲状态才获取该锁。 
     boolean tryLock(long time, TimeUnit unit)  //如果锁在给定的等待时间内空闲,并且当前线程未被中断,则获取锁。 
     void unlock()  //释放锁。 
     }

    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。

      在Lock中声明了四个方法来获取锁,那么这四个方法有何区别呢?

      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。如果锁已被其他线程获取,则进行等待。

      由于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finally块中进行,以保证锁一定被被释放,防止死锁的发生。通常使用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 try{
    4     //处理任务
    5 }catch(Exception ex){
    6      
    7 }finally{
    8     lock.unlock();   //释放锁
    9 }

    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(即锁已被其他线程获取),则返回false,也就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时会等待一定的时间,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();   //释放锁
     9      } 
    10 }else {
    11     //如果不能获取锁,则直接做其他事情
    12 }

    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。也就使说,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     }
    6     finally {
    7         lock.unlock();
    8     }  
    9 }

    注意,当一个线程获取了锁之后,是不会被interrupt()方法中断的。因为本身在前面的文章中讲过单独调用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,是可以响应中断的。

      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。下面通过一些实例看具体看一下如何使用ReentrantLock。

    例子1,lock()的正确使用方法

     1 /**
     2  * lock() 的正确使用方法
     3  * @ClassName: Test
     4  * @author xingle
     5  * @date 2015-1-7 下午8:04:18
     6  */
     7 public class Test {
     8     private ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>();
     9 
    10     public static void main(String[] args){
    11         final Test test = new Test();
    12         new Thread(){
    13             public void run(){
    14                 test.insert(Thread.currentThread());
    15             }
    16         }.start();
    17         
    18         new Thread(){
    19             public void run(){
    20                 test.insert(Thread.currentThread());
    21             }
    22         }.start();
    23     }
    24 
    25 
    26     public void insert(Thread currentThread) {
    27         Lock lock = new ReentrantLock(); //注意这个地方
    28         lock.lock();
    29         try{
    30             System.out.println(currentThread.getName()+"得到了锁");
    31             for(int i=0;i<5;i++) {
    32                 arrayList.add(i);
    33             }
    34         }catch(Exception ex){
    35             
    36         }finally{
    37             System.out.println(currentThread.getName()+"释放了锁");
    38             lock.unlock();
    39         }
    40         
    41     }
    42 }

    执行结果:

    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()处获取的是不同的锁,所以就不会发生冲突。

    只需要将lock声明为类的属性即可。

     1 public class Test {
     2     private ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>();
     3     Lock lock = new ReentrantLock(); //注意这个地方
     4     public static void main(String[] args){
     5         final Test test = new Test();
     6         new Thread(){
     7             public void run(){
     8                 test.insert(Thread.currentThread());
     9             }
    10         }.start();
    11         
    12         new Thread(){
    13             public void run(){
    14                 test.insert(Thread.currentThread());
    15             }
    16         }.start();
    17     }
    18 
    19 
    20     public void insert(Thread currentThread) {
    21         
    22         lock.lock();
    23         try{
    24             System.out.println(currentThread.getName()+"得到了锁");
    25             for(int i=0;i<5;i++) {
    26                 arrayList.add(i);
    27             }
    28         }catch(Exception ex){
    29             
    30         }finally{
    31             System.out.println(currentThread.getName()+"释放了锁");
    32             lock.unlock();
    33         }
    34         
    35     }
    36 }

     执行结果:

    例子2,tryLock()的使用方法

     1 /**
     2  * tryLock()的使用
     3  * @ClassName: tryLock
     4  * @author xingle
     5  * @date 2015-1-7 下午8:29:35
     6  */
     7 public class tryLock {
     8     
     9     private ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>();
    10     private Lock lock = new ReentrantLock();    //注意这个地方
    11     public static void main(String[] args)  {
    12         final tryLock test = new tryLock();
    13          
    14         new Thread(){
    15             public void run() {
    16                 test.insert(Thread.currentThread());
    17             };
    18         }.start();
    19          
    20         new Thread(){
    21             public void run() {
    22                 test.insert(Thread.currentThread());
    23             };
    24         }.start();
    25     }
    26 
    27     public void insert(Thread currentThread) {
    28         if(lock.tryLock()){
    29             try{
    30                 System.out.println(currentThread.getName()+"得到了锁");
    31                 for(int i=0;i<5;i++) {
    32                     arrayList.add(i);
    33                 }
    34             }catch(Exception ex){
    35                 // TODO: handle exception
    36             }finally{
    37                 System.out.println(currentThread.getName()+"释放了锁");
    38                 lock.unlock();
    39             }
    40             
    41         } else {
    42             System.out.println(currentThread.getName()+"获取锁失败");
    43         }
    44     }  
    45 
    46 }

    执行结果:

    例子3,lockInterruptibly()响应中断的使用方法:

     1 /**
     2  * lockInterruptibly()使用
     3  * @ClassName: lockInterruptiblyTest
     4  * @author xingle
     5  * @date 2015-1-7 下午8:39:30
     6  */
     7 public class lockInterruptiblyTest {
     8     private Lock lock = new ReentrantLock();
     9     public static void main(String[] args){
    10         lockInterruptiblyTest test = new lockInterruptiblyTest();
    11         MyThread thread1 = new MyThread(test);
    12         MyThread thread2 = new MyThread(test);
    13         thread1.start();
    14         thread2.start();
    15         
    16         try {
    17             Thread.sleep(200);
    18         } catch (InterruptedException e) {
    19             e.printStackTrace();
    20         }
    21         thread2.interrupt();
    22     }
    23     
    24     public void insert(Thread thread) throws InterruptedException  
    25     {
    26         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InterruptedException抛出
    27         try{
    28             System.out.println(thread.getName()+"得到了锁");
    29             long startTime = System.currentTimeMillis();
    30             for(;;) {
    31                 if(System.currentTimeMillis() - startTime >= 20000)
    32                     break;
    33                 //插入数据
    34             }
    35         }finally{
    36             System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"执行finally");
    37             lock.unlock();
    38             System.out.println(thread.getName()+"释放了锁");
    39         }
    40     }
    41 }
    42 
    43 
    44 class MyThread extends Thread{
    45     private lockInterruptiblyTest test = null;
    46     public MyThread(lockInterruptiblyTest test){
    47         this.test = test;
    48     }
    49     
    50     public void run(){
    51         try {
    52             test.insert(Thread.currentThread());
    53         } catch (InterruptedException e) {
    54             System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"被中断");
    55         }
    56     }
    57 }

    运行之后,发现thread2能够被正确中断。

    执行结果:

    3.ReadWriteLock

    ReadWriteLock也是一个接口,在它里面只定义了两个方法:

    public interface ReadWriteLock {
        /**
         * Returns the lock used for reading.
         *
         * @return the lock used for reading.
         */
        Lock readLock();
     
        /**
         * Returns the lock used for writing.
         *
         * @return the lock used for writing.
         */
        Lock writeLock();
    }

    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。

    假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 public class test1 {
     2     
     3     public static void main(String[] args){
     4         final test1 test = new test1();
     5         
     6         new Thread(){
     7             public void run(){
     8                 test.get(Thread.currentThread());
     9             }
    10         }.start();
    11         
    12         new Thread(){
    13             public void run(){
    14                 test.get(Thread.currentThread());
    15             }
    16         }.start();
    17     }
    18 
    19 
    20     public synchronized  void get(Thread currentThread) {
    21         
    22         long start = System.currentTimeMillis();
    23         while(System.currentTimeMillis() - start <=1){
    24             System.out.println(currentThread.getName()+"正在进行读操作");
    25         }
    26         System.out.println(currentThread.getName()+"读操作完毕");
    27     }
    28     
    29 
    30 }

    执行结果:

    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读操作完毕
    View Code

    而改成用读写锁的话:

     1 public class test1 {
     2     private ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();
     3     
     4     public static void main(String[] args){
     5         final test1 test = new test1();
     6         
     7         new Thread(){
     8             public void run(){
     9                 test.get(Thread.currentThread());
    10             }
    11         }.start();
    12         
    13         new Thread(){
    14             public void run(){
    15                 test.get(Thread.currentThread());
    16             }
    17         }.start();
    18     }
    19 
    20 
    21     public void get(Thread currentThread) {
    22         rwl.readLock().lock();
    23         try{
    24             long start = System.currentTimeMillis();
    25             while(System.currentTimeMillis() - start <=1){
    26                 System.out.println(currentThread.getName()+"正在进行读操作");
    27             }
    28             System.out.println(currentThread.getName()+"读操作完毕");
    29         }finally {
    30             rwl.readLock().unlock();
    31         }
    32     }
    33     
    34 }

    执行结果:

    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-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
    Thread-0读操作完毕
    View Code

    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,则此时其他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。

      如果有一个线程已经占用了写锁,则此时其他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类中的其他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。

    6.synchronized 和 ReentrantLock 的选择

      在一些内置锁无法满足需求的情况下,ReentrantLock 可以作为一种高级工具。当需要一些高级功能时才应该使用ReentrantLock,这些功能包括:可定时的、可轮询的与可中断的锁获取操作,公平队列,以及非块结构的锁。否则,还是应该优先使用synchronized。

    第3 部分 锁的相关概念介绍  

    3.1 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,当一个线程执行到某个synchronized方法时,比如说method1,而在method1中会调用另外一个synchronized方法method2,此时线程不必重新去申请锁,而是可以直接执行方法method2。
    class MyClass {
        public synchronized void method1() {
            method2();
        }
         
        public synchronized void method2() {
             
        }
    }

      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,这样就会线程A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。

    3.2 可中断锁

      可中断锁:顾名思义,就是可以相应中断的锁。

      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。

    3.3 公平锁 

      公平锁即尽量以请求锁的顺序来获取锁。比如同是有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)会获得该所,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。

     1 static final class NonfairSync extends Sync {
     2         private static final long serialVersionUID = 7316153563782823691L;
     3 
     4         /**
     5          * Performs lock.  Try immediate barge, backing up to normal
     6          * acquire on failure.
     7          */
     8         final void lock() {
     9             if (compareAndSetState(0, 1))
    10                 setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
    11             else
    12                 acquire(1);
    13         }
    14 
    15         protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
    16             return nonfairTryAcquire(acquires);
    17         }
    18     }
    19 
    20     /**
    21      * Sync object for fair locks
    22      */
    23     static final class FairSync extends Sync {
    24         private static final long serialVersionUID = -3000897897090466540L;
    25 
    26         final void lock() {
    27             acquire(1);
    28         }
    29 
    30         /**
    31          * Fair version of tryAcquire.  Don't grant access unless
    32          * recursive call or no waiters or is first.
    33          */
    34         protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
    35             final Thread current = Thread.currentThread();
    36             int c = getState();
    37             if (c == 0) {
    38                 if (!hasQueuedPredecessors() &&
    39                     compareAndSetState(0, acquires)) {
    40                     setExclusiveOwnerThread(current);
    41                     return true;
    42                 }
    43             }
    44             else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {
    45                 int nextc = c + acquires;
    46                 if (nextc < 0)
    47                     throw new Error("Maximum lock count exceeded");
    48                 setState(nextc);
    49                 return true;
    50             }
    51             return false;
    52         }
    53     }

    在ReentrantLock中定义了2个静态内部类,一个是NotFairSync,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:

    1 ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true);

    如果参数为true表示为公平锁,为fasle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。

     1 /**
     2      * Creates an instance of {@code ReentrantLock}.
     3      * This is equivalent to using {@code ReentrantLock(false)}.
     4      */
     5     public ReentrantLock() {
     6         sync = new NonfairSync();
     7     }
     8 
     9     /**
    10      * Creates an instance of {@code ReentrantLock} with the
    11      * given fairness policy.
    12      *
    13      * @param fair {@code true} if this lock should use a fair ordering policy
    14      */
    15     public ReentrantLock(boolean fair) {
    16         sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();
    17     }

    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。

    3.4 读写锁

    读写锁将对一个资源(比如文件)的访问分成了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。

      上面已经演示过了读写锁的使用方法,在此不再赘述。


     
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