Java線程(七):鎖對象Lock-同步問題更完美的處理方式 – JAVA編程語言程序開發技術文章

Lock是java.util.concurrent.locks包下的接口,Lock 實現提供瞭比使用synchronized 方法和語句可獲得的更廣泛的鎖定操作,它能以更優雅的方式處理線程同步問題,我們拿Java線程(二)中的一個例子簡單的實現一下和sychronized一樣的效果,代碼如下:
[java] 
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();// 鎖對象 
    public void output(String name) { 
        // TODO 線程輸出方法 
        lock.lock();// 得到鎖 
        try { 
            for(int i = 0; i < name.length(); i++) { 
                System.out.print(name.charAt(i)); 
            } 
        } finally { 
            lock.unlock();// 釋放鎖 
        } 
    } 

        這樣就實現瞭和sychronized一樣的同步效果,需要註意的是,用sychronized修飾的方法或者語句塊在代碼執行完之後鎖自動釋放,而是用Lock需要我們手動釋放鎖,所以為瞭保證鎖最終被釋放(發生異常情況),要把互斥區放在try內,釋放鎖放在finally內。
        如果說這就是Lock,那麼它不能成為同步問題更完美的處理方式,下面要介紹的是讀寫鎖(ReadWriteLock),我們會有一種需求,在對數據進行讀寫的時候,為瞭保證數據的一致性和完整性,需要讀和寫是互斥的,寫和寫是互斥的,但是讀和讀是不需要互斥的,這樣讀和讀不互斥性能更高些,來看一下不考慮互斥情況的代碼原型:
[java] 
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;// 共享數據     
    public void set(int data) { 
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "準備寫入數據"); 
        try { 
            Thread.sleep(20); 
        } catch (InterruptedException e) { 
            e.printStackTrace(); 
        } 
        this.data = data; 
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "寫入" + this.data); 
    }    
    public void get() { 
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "準備讀取數據"); 
        try { 
            Thread.sleep(20); 
        } catch (InterruptedException e) { 
            e.printStackTrace(); 
        } 
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "讀取" + this.data); 
    } 

        部分輸出結果:
[java]
Thread-1準備寫入數據 
Thread-3準備讀取數據 
Thread-2準備寫入數據 
Thread-0準備寫入數據 
Thread-4準備讀取數據 
Thread-5準備讀取數據 
Thread-2寫入12 
Thread-4讀取12 
Thread-5讀取5 
Thread-1寫入12 
        我們要實現寫入和寫入互斥,讀取和寫入互斥,讀取和讀取互斥,在set和get方法加入sychronized修飾符:
[java] 
public synchronized void set(int data) {…}     
public synchronized void get() {…} 
        部分輸出結果:
[java] 
Thread-0準備寫入數據 
Thread-0寫入9 
Thread-5準備讀取數據 
Thread-5讀取9 
Thread-5準備讀取數據 
Thread-5讀取9 
Thread-5準備讀取數據 
Thread-5讀取9 
Thread-5準備讀取數據 
Thread-5讀取9 
        我們發現,雖然寫入和寫入互斥瞭,讀取和寫入也互斥瞭,但是讀取和讀取之間也互斥瞭,不能並發執行,效率較低,用讀寫鎖實現代碼如下:
[java] 
class Data {     
    private int data;// 共享數據 
    private ReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();    
    public void set(int data) { 
        rwl.writeLock().lock();// 取到寫鎖 
        try { 
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "準備寫入數據"); 
            try { 
                Thread.sleep(20); 
            } catch (InterruptedException e) { 
                e.printStackTrace(); 
            } 
            this.data = data; 
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "寫入" + this.data); 
        } finally { 
            rwl.writeLock().unlock();// 釋放寫鎖 
        } 
    }    
    public void get() { 
        rwl.readLock().lock();// 取到讀鎖 
        try { 
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "準備讀取數據"); 
            try { 
                Thread.sleep(20); 
            } catch (InterruptedException e) { 
                e.printStackTrace(); 
            } 
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "讀取" + this.data); 
        } finally { 
            rwl.readLock().unlock();// 釋放讀鎖 
        } 
    } 

        部分輸出結果:
[java]
Thread-4準備讀取數據 
Thread-3準備讀取數據 
Thread-5準備讀取數據 
Thread-5讀取18 
Thread-4讀取18 
Thread-3讀取18 
Thread-2準備寫入數據 
Thread-2寫入6 
Thread-2準備寫入數據 
Thread-2寫入10 
Thread-1準備寫入數據 
Thread-1寫入22 
Thread-5準備讀取數據 
        從結果可以看出實現瞭我們的需求,這隻是鎖的基本用法,鎖的機制還需要繼續深入學習。

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