Java多线程之Lock的使用(一)

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Java多线程之Lock的使用(一)

Java多线程中,可以使用synchronized关键字实现线程之间同步互斥,JDK1.5中新增加了ReentrantLock类也可以达到同样的效果,并且更加强大。

如何使用

class MyService {
   private var lock: Lock = ReentrantLock()
   fun testMethod() {
       lock.lock() //获取锁
       for (i in 1..5) {
           println("ThreadName is ${Thread.currentThread().name} $i")
       }
       lock.unlock()   //释放锁
   }
}复制代码

如代码所示,调用ReentrantLock对象的lock()方法获取锁,调用unlock()方法释放锁。

调用lock.lock()代码的线程就持有了“对象监视器”,其他线程就只有等待锁被释放时再次争抢。效果和synchronized关键字一样,线程之间执行的顺序时随机的。

使用Condition实现等待/通知

关键字synchronizedwait()notify()/notifyAll()方法结合可以实现等待/通知模式,类ReentrantLock也可以实现同样的功能,但需要借助于Condition对象。

Condition类是JDK1.5中出现的技术,使用它有更好的灵活性,比如可以实现多路通知功能,也就是在一个Lock对象里面创建多个Condition(即对象监视器)实例,线程对象可以注册在指定的Condition中,从而可以有选择的进行线程通知。

在使用notify()方法进行通知的时候,被通知的线程是由JVM随机选择的。使用ReentrantLock结合Condition是可以实现“选择性通知”的。

synchronized相当于整个Lock对象中只有一个单一的Condition对象,所有线程都注册在它一个对象上。

实现代码如下:

class MyService {

    private var lock: Lock = ReentrantLock()

    private var condition: Condition = lock.newCondition()

    fun await() {
        try {
            lock.lock()
            println("await时间为: ${System.currentTimeMillis()}")
            condition.await()
        } catch(e: InterruptedException) {
            e.printStackTrace()
        } finally {
            lock.unlock()
        }
    }

    fun signal() {
        try {
            lock.lock()
            println("signal时间为:${System.currentTimeMillis()}")
            condition.signal()
        } finally {
            lock.unlock()
        }
    }
}复制代码

Object类中的wait()方法相当于Condition类中的await()方法,Object类中的notify相当于Condition中的signal()

使用多个Condition实现通知部分线程

实现代码如下:

class MyService {

    private var lock: Lock = ReentrantLock()

    private var conditionA: Condition = lock.newCondition()
    private var conditionB: Condition = lock.newCondition()

    fun awaitA() {
        try {
            lock.lock()
            println("begin awaitA时间为:${System.currentTimeMillis()} ThreadName = ${Thread.currentThread().name}")
            conditionA.await()
            println("end awaitA时间为:${System.currentTimeMillis()} ThreadName = ${Thread.currentThread().name}")
        } catch(e: InterruptedException) {
            e.printStackTrace()
        } finally {
            lock.unlock()
        }
    }

    fun awaitB() {
        try {
            lock.lock()
            println("begin awaitB时间为:${System.currentTimeMillis()} ThreadName = ${Thread.currentThread().name}")
            conditionB.await()
            println("end awaitB时间为:${System.currentTimeMillis()} ThreadName = ${Thread.currentThread().name}")
        } catch(e: InterruptedException) {
            e.printStackTrace()
        } finally {
            lock.unlock()
        }
    }

    fun signalAll_A() {
        try {
            lock.lock()
            println("signalAll_A时间为:${System.currentTimeMillis()} ThreadName = ${Thread.currentThread().name}")
            conditionA.signalAll()
        } finally {
            lock.unlock()
        }
    }

    fun signalAll_B() {
        try {
            lock.lock()
            println("signalAll_B时间为:${System.currentTimeMillis()} ThreadName = ${Thread.currentThread().name}")
            conditionB.signalAll()
        } finally {
            lock.unlock()
        }
    }
}复制代码

公平锁与非公平锁

锁Lock分为“公平锁”和“非公平锁”,公平锁表示线程获取锁的顺序是按照线程加锁的顺序来分配的,即先来先得的FIFO顺序。而非公平锁就是一种获取锁的抢占机制,是随机获得锁的。

  • 创建公平锁:

    var lock: Lock = ReentrantLock(true)复制代码

    or

    var lock: Lock = ReentrantLock()复制代码
  • 创建非公平锁:

    var lock: Lock = ReentrantLock(false)复制代码

ReentrantLock一些常用的方法

  • getHolderCount():int - 查询当前线程保持此锁定的个数

  • getQueueLength():int - 获取正在等待获取此锁定的线程估计数

    比如有5个线程,一个线程首先执行await()方法,那么调用getQueueLength()方法的返回值是4,说明4个线程同时等待lock的释放。

  • getWaitQueueLength(Condition):int - 返回等待与此锁定相关的给定条件Condition的线程估计数

    比如有5个线程,每个线程都执行了同一个Condition对象的await()方法,则调用getWaitQueueLength()方法时返回5

  • hasQueuedThread(Thread):boolean - 查询指定的线程是否正在等待获取此锁定

  • hasQueuedThreads():boolean - 查询是否有线程正在等待获取此锁定

  • hasWaiters(Condition):boolean - 查询是否有线程正在等待与此锁定有关的Condition条件

  • isFair():boolean - 判断是不是公平锁

  • isHeldByCurrentThread():boolean - 查询当前线程是否保持锁定

  • isLocked():boolean - 查询此锁定是否由任意线程保持

  • lockInterruptibly():void - 如果当前线程未被中断,则获取锁定,如果已经被中断则出现异常

  • tryLock():boolean - 仅在调用时锁定未被另一个线程保持的情况下,才获取该锁定

  • tryLock(long,TimeUnit):boolean - 如果锁定在给定等待时间内没有被另一个线程保持,且当前线程未被中断,则获取该锁定

  • awaitUnintterruptibly():void - 进入无法被打断的等待状态

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Android
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