Java线程(八):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:

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
		}
	}
}

        部分输出结果:

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。

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