同步只会用synchronized?如果你没用过它,面试就等着挨虐吧

我:强子,我看你今天气色不好,是哪里不舒服吗?

强子:你也知道的,最近正在准备跳槽,可是面了几家,都被刷了。

我:不要气馁,再接再厉嘛!

强子:哎,都怪我平时心浮气躁,知识掌握不牢固,有些知识是平时不太常用的,但是面试的时候却极容易问到,比如ArrayList、HashMap这些容器的内部实现。还有一些多线程的问题。明明订阅了一大堆公众号,一大批优质的头条号,他们每天分享干活,却只是沦为我的收藏不看系列。

我:是啊,现在的年轻人,能够慢下来认真总结一些知识很不容易,那些只收藏却不看的人,对进步一无所知,哈哈。

强子:哎对了,前些天面试的时候,有技术官问我Lock有没有用过。可是我连听都没听过。

我:的确,Lock在日常的业务开发中很少用到,但却是必不可少的并发编程基础知识。

强子:那你快说说这个Lock是个什么东东。

我:Lock是手动锁的一个抽象接口,是为了操作更加细致的同步场景而提供的。一般在使用的时候,往往会选择它的一个实现类ReentrantLock,它可以完成类似synchronized(this)的功能。

强子:居然可以代替synchronized?那这两者有什么区别呢?

我:当然有区别,记住!synchronized在线程执行完毕之后,会自动释放占有的对象锁,而Lock即便是线程执行完毕也不会释放锁资源,必须要手动释放锁!必须要手动释放锁!必须要手动释放锁!

强子:吼吼,你说了三遍,看来这是个重点!

我:而且,synchronized在遇到异常之后也会自动释放锁,而 Lock 呢?

强子:必须手动释放锁!?

我:哈,总算记住了。没错,Lock就算遇到异常也不会释放锁,释放锁的唯一途径只有调用unlock()方法手动释放。所以,经常要在finally子句中进行Lock的锁的释放。我们来简单写一段程序来看看怎么应用吧。

来看一下下面的代码:

输出结果:

main中m1和m2间隔1秒启动,但是在m1占有lock的时候,m2必须等待,直到m1执行unlock()方法,释放锁资源,m2才可以执行。

强子:哦,这个例子还蛮简单的。

我:前面也提到了,Lock是一种操作更为细致的同步机制,非常考验开发者对锁概念的理解以及同步过程的分析。有时候,线程可能并非一定要获得锁资源不可,它可能会尝试进行锁的请求,如果请求不到,那么根据业务的需要,要么继续执行,要么设置等待时间,如果时间到了还是没有获得锁,那么将会继续执行剩余的任务。比如下面的代码:

我们将m2方法进行一些改造,来看看执行效果:

tryLock()方法支持有参和无参两种重载,正如上面所说,如果未指定时间,那么在获取不到锁的情况下会立刻执行剩下的逻辑,那么如果设置了时间,像上面的代码中一样,等待3秒后,继续执行。执行结果如下:

可以看到,m2晚于m1一秒之后执行,然后立刻请求锁资源,但是这个时候m1 的锁还没有释放,那么m2会进行tryLock,3秒,但是依然没有拿到锁资源,所以就会继续执行m2 的剩余逻辑,输出 “m2 resume...”。

强子:厉害了,还挺智能的!

我:来来来,再教你一个通过ReentrantLock实现公平锁的方法。

强子:公平锁?这个怎么讲?

我:我们知道,在多线程共同竞争锁资源的时候,往往默认都是抢占式的,也就是说,运气好,谁抢到谁就执行,其他线程等待。公平锁的意思就是,通过某种机制,来实现所有的竞争线程都能够均匀使用锁资源。典型的非公平锁就是synchronized,公平锁会让等待时间最长的线程优先执行。来看下面的小例子:

执行结果:

输出比较长,我就不全部展示了,从一开始的输出可以看出,线程1 和线程2 获得锁的概率是一样大的,这就是我刚才说的公平锁。而你只需要简简单单、轻描淡写地在ReentrantLock()的构造器中加入一个true,即可实现公平锁!就是这么Easy!

强子:天哪,这个Lock还真是强大,不过用法也比synchronized复杂的多,我得赶紧回去总结总结。

我:的确,Lock是更加细致的锁的操作,只有手动调用unlock()方法才能够释放锁资源。有时候根据业务需要还会尝试tryLock,等等应对各种实际场景。它之所以在面试中经常会被问到不是没有道理的。

来都来了,走啥走,留个言呗~

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原文发布于微信公众号 - IT大咖说(itdakashuo)

原文发表时间:2019-06-19

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