本文主要讲解使用synchronized与ReentrantLock和Condition实现生产消费者的区别。

一、synchronized简介

Java程序依靠synchronized对线程进行同步。所以首先了解下synchronized的作用：

关键字 synchronized 可以修饰方法或者以同步块的形式来进行使用，它主要确保多个线程在同一时刻，只能有一个线程处于方法或同步块中，它保证了线程对变量访问的可见性和排他性。

对于普通同步方法，锁是当前实例对象
对于静态同步方法，锁是当前类的 Class 对象
对于同步方法块，锁是 Synchonized 括号里配置的对象

使用ReentrantLock比直接使用synchronized更安全，可以替代synchronized进行线程同步。

二、ReentrantLock介绍

顾名思义，ReentrantLock是可重入锁，它和synchronized一样，一个线程可以多次获取同一个锁。Java语言直接提供了synchronized关键字用于加锁，但这种锁一是很重，二是获取时必须一直等待，没有额外的尝试机制。java.util.concurrent.locks包提供的ReentrantLock用于替代synchronized加锁。

三、代码示例

package org.thread;

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

/**
 * 2022/11/24
 * 用synchronized实现的功能通过ReentrantLock和Condition来实现.
 * 使用Condition对象来实现wait和notify的功能。
 * @author Gerry
 * @version 1.0
 */
public class ConditionDemo {

    /**
     * 1.lock不再用synchronize把同步代码包装起来；
     * 2.阻塞需要另外一个对象condition；
     * 3.同步和唤醒的对象是condition而不是lock，对应的方法是await和signal，而不是wait和notify。
     *
     * 为什么需要使用condition呢？简单一句话，lock更灵活。以前的方式只能有一个等待队列，在实际应用时可能需要多个，
     * 比如读和写。为了这个灵活性，lock将同步互斥控制和等待队列分离开来，
     * 互斥保证在某个时刻只有一个线程访问临界区（lock自己完成），等待队列负责保存被阻塞的线程（condition完成）。
     */

    private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

    //使用Condition时，引用的Condition对象必须从Lock实例的newCondition()返回，
    // 这样才能获得一个绑定了Lock实例的Condition实例
    //通过查看ReentrantLock的源代码发现，condition其实是等待队列的一个管理者，condition确保阻塞的对象按顺序被唤醒。
    private final Condition condition = lock.newCondition();

    private Queue<String> queue = new LinkedList<>();

    public void addTask(String s) {
        lock.lock();
        try {
            queue.add(s);
            condition.signal();
        } finally {
            //最后一定要释放
            lock.unlock();
        }
    }

    public String getTask() throws InterruptedException{
        lock.lock();
        try {
            while (queue.isEmpty()) {
                condition.await();
            }
            return queue.remove();
        } finally {
            //最后一定要释放
            lock.unlock();

        }
    }

    /**
     * -- 旧的方式：--
     * 线程consumer
     * synchronize(obj){
     *     obj.wait();//没东西了，等待
     * }
     *
     * 线程producer
     * synchronize(obj){
     *     obj.notify();//有东西了，唤醒
     * }
     *
     * -- 新的方式：--
     * //生产
     * lock.lock();
     * condition.await();
     * lock.unlock();
     *
     * //消费
     * lock.lock();
     * condition.signal();
     * lock.unlock();
     */
}

【Java】-多线程synchronized与ReentrantLock和Condition的对比

一、synchronized简介

二、ReentrantLock介绍

三、代码示例