1 lock
通过查看 lock 的源码可知,lock
是一个 接口
:
public interface lock {
void lock();
void lockinterruptibly() throws interruptedexception;
boolean trylock();
boolean trylock(long time, timeunit unit) throws interruptedexception;
void unlock();
condition newcondition();
}
下面来逐个讲述lock接口中每个方法的使用,lock()、trylock()、trylock(long time, timeunit unit)和lockinterruptibly()是用来获取锁的。unlock()方法是用来释放锁的。newcondition()这个方法暂且不在此讲述,会在后面的线程协作一文中讲述。
1.1 lock() 方法
lock() 方法是平常使用得最多的一个方法,就是用来获取锁
。如果锁已被其他线程获取,则进行等待
。
如果采用 lock,必须
主动去释放锁
,并且在发生异常时,不会自动释放锁。因此一般来说,使用 lock 必须在try{}catch{}块
中进行,并且将释放锁的操作放在 finally块 中进行
,以保证锁一定被被释放,防止死锁的发生。
通常使用lock来进行同步的话,是以下面这种形式去使用的:
lock lock = ...;
lock.lock();
try{
//处理任务
}catch(exception ex){
} finally{
lock.unlock(); //释放锁
}
1.2 trylock()方法与 trylock(long time, timeunit unit)方法
trylock() 方法是有返回值的,它表示用来 尝试获取锁
,如果获取 成功
,则返回 true
,如果获取 失败
(即锁已被其他线程获取),则返回 false
,也就说这个方法无论如何都会 立即返回
。在拿不到锁时不会一直在那等待
。
trylock(long time, timeunit unit)方法 和 trylock()方法是类似的,只不过区别在于这个方法 在拿不到锁时会等待一定的时间
,在时间期限之内如果还拿不到锁,就返回 false
。如果如果一开始拿到锁或者在等待期间内拿到了锁,则返回true。
一般情况下通过trylock来获取锁时是这样使用的:
lock lock = ...;
if(lock.trylock()) {
try{
//处理任务
}catch(exception ex){
} finally{
lock.unlock(); //释放锁
}
} else {
//如果不能获取锁,则直接做其他事情
}
1.3 lockinterruptibly() 方法
lockinterruptibly() 方法比较特殊,当通过这个方法去获取锁时,如果线程 正在等待获取锁
,则这个线程 能够响应中断
,即中断线程的等待状态。也就使说,当两个线程同时通过 lock.lockinterruptibly() 想获取某个锁时,假若此时 线程a 获取到了锁,而 线程b 只有在等待,那么对 线程b 调用threadb.interrupt() 方法
能够 中断线程b的等待过程
。
由于 lockinterruptibly() 的声明中抛出了异常,所以lock.lockinterruptibly() 必须放在 try块 中或者在调用 lockinterruptibly() 的方法外声明抛出interruptedexception
。
因此lockinterruptibly()一般的使用形式如下:
public void method() throws interruptedexception {
lock.lockinterruptibly();
try {
// ......
}
finally {
lock.unlock();
}
}
注意,当一个线程获取了锁之后,是不会被interrupt()方法中断的。因为本身
单独调用interrupt()方法不能中断正在运行过程中的线程,只能中断阻塞过程中的线程
。
因此当通过 lockinterruptibly() 方法获取某个锁时,如果不能获取到,只有进行等待的情况下,是可以响应中断的
。
而用 synchronized 修饰的话,当一个线程处于等待某个锁的状态,是无法被中断的,只有一直等待下去。
2 reentrantlock
reentrantlock,意思是“可重入锁”,reentrantlock是 唯一实现了lock接口的类
,并且reentrantlock提供了更多的方法。下面通过一些实例看具体看一下如何使用reentrantlock。
2.1 lock() 的 正确使用方法
public class locktest {
private arraylist arraylist = new arraylist();
public static void main(string[] args) {
final locktest test = new locktest();
new thread(){
public void run(){
test.insert(thread.currentthread());
};
}.start();
new thread(){
public void run() {
test.insert(thread.currentthread());
};
}.start();
}
public void insert(thread thread){
lock lock = new reentrantlock(); // //注意这个地方
lock.lock();
try{
system.out.println(thread.getname() "得到了锁");
for(int i=0;i<5;i ){
arraylist.add(i);
}
} catch (exception e){
}finally {
system.out.println(thread.getname() "释放了锁");
lock.unlock();
}
}
}
输出结果:
thread-0得到了锁
thread-1得到了锁
thread-0释放了锁
thread-1释放了锁
第二个线程怎么会在第一个线程释放锁之前得到了锁?原因在于,在 insert 方法中的 lock变量
是局部变量
,每个线程执行该方法时都会保存一个副本
,那么理所当然每个线程执行到lock.lock()
处获取的是不同的锁
,所以就不会发生冲突。
知道了原因改起来就比较容易了,只需要将lock声明为类的属性即可。
public class locktest {
private arraylist arraylist = new arraylist();
private lock lock = new reentrantlock(); //注意这个地方
public static void main(string[] args) {
final locktest test = new locktest();
new thread(){
public void run(){
test.insert(thread.currentthread());
};
}.start();
new thread(){
public void run() {
test.insert(thread.currentthread());
};
}.start();
}
public void insert(thread thread){
lock.lock();
try{
system.out.println(thread.getname() "得到了锁");
for(int i=0;i<5;i ){
arraylist.add(i);
}
} catch (exception e){
}finally {
system.out.println(thread.getname() "释放了锁");
lock.unlock();
}
}
}
这样就是正确的方法了
2.2 trylock()的使用方法
public class locktest {
private arraylist arraylist = new arraylist();
private lock lock = new reentrantlock(); //注意这个地方
public static void main(string[] args) {
final locktest test = new locktest();
new thread(){
public void run(){
test.insert(thread.currentthread());
};
}.start();
new thread(){
public void run() {
test.insert(thread.currentthread());
};
}.start();
}
public void insert(thread thread) {
if (lock.trylock()) {
try {
system.out.println(thread.getname() "得到了锁");
for (int i = 0; i < 5; i ) {
arraylist.add(i);
}
} catch (exception e) {
} finally {
system.out.println(thread.getname() "释放了锁");
lock.unlock();
}
} else{
system.out.println(thread.getname() "获取锁失败");
}
}
}
输出结果:
thread-0得到了锁
thread-1获取锁失败
thread-0释放了锁
2.3 lockinterruptibly() 响应中断的使用方法
public class lockinterrupttest {
private lock lock = new reentrantlock();
public static void main(string[] args) {
lockinterrupttest test = new lockinterrupttest();
mythread thread1 = new mythread(test);
mythread thread2 = new mythread(test);
thread1.start();
thread2.start();
try{
thread.sleep(2000);
} catch (interruptedexception e){
e.printstacktrace();
}
thread2.interrupt();
}
public void insert(thread thread) throws interruptedexception{
// 注意,如果需要正确中断等待锁的线程,必须将获取锁放在外面,然后将interruptedexception抛出
lock.lockinterruptibly();
try{
system.out.println(thread.getname() "得到了锁");
long starttime = system.currenttimemillis();
for(; ;){
if(system.currenttimemillis() - starttime >= integer.max_value)
break;
}
} finally {
system.out.println(thread.currentthread().getname() "执行finally");
lock.unlock();
system.out.println(thread.getname() "释放了锁");
}
}
}
class mythread extends thread {
private lockinterrupttest test = null;
public mythread(lockinterrupttest test){
this.test = test;
}
public void run(){
try{
test.insert(thread.currentthread());
} catch (interruptedexception e){
system.out.println(thread.currentthread().getname() "被中断");
}
}
}
运行之后,发现thread2能够被正确中断。
3 readwritelock
readwritelock也是一个接口,在它里面只定义了两个方法:
public interface readwritelock {
lock readlock();
lock writelock();
}
一个用来获取读锁,一个用来获取写锁。也就是说 将文件的读写操作分开
,分成2个锁来分配给线程,从而 使得多个线程可以同时进行读操作
。下面的reentrantreadwritelock实现了readwritelock接口。
4 reentrantreadwritelock
reentrantreadwritelock里面提供了很多丰富的方法,不过最主要的有两个方法:readlock()
和writelock()
用来获取 读锁
和 写锁
。
下面通过几个例子来看一下reentrantreadwritelock具体用法。
假如有多个线程要同时进行读操作的话,先看一下 synchronized
达到的效果:
public class test {
private reentrantreadwritelock rwl = new reentrantreadwritelock();
public static void main(string[] args) {
final test test = new test();
new thread(){
public void run() {
test.get(thread.currentthread());
};
}.start();
new thread(){
public void run() {
test.get(thread.currentthread());
};
}.start();
}
public synchronized void get(thread thread) {
long start = system.currenttimemillis();
while(system.currenttimemillis() - start <= 1) {
system.out.println(thread.getname() "正在进行读操作");
}
system.out.println(thread.getname() "读操作完毕");
}
}
这段程序的输出结果会是,直到thread1执行完读操作之后,才会打印thread2执行读操作的信息。
thread-0正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-0读操作完毕
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1读操作完毕
而改成用 读写锁
的话:
public class test {
private reentrantreadwritelock rwl = new reentrantreadwritelock();
public static void main(string[] args) {
final test test = new test();
new thread(){
public void run() {
test.get(thread.currentthread());
};
}.start();
new thread(){
public void run() {
test.get(thread.currentthread());
};
}.start();
}
public void get(thread thread) {
rwl.readlock().lock();
try{
long start = system.currenttimemillis();
while(system.currenttimemillis() - start <= 1) {
system.out.println(thread.getname() "正在进行读操作");
}
system.out.println(thread.getname() "读操作完毕");
} finally {
rwl.readlock().unlock();
}
}
此时打印效果为:
thread-0正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-0正在进行读操作
thread-1正在进行读操作
thread-0读操作完毕
thread-1读操作完毕
说明thread1和thread2在同时进行读操作。这样就大大提升了读操作的效率。
不过要注意的是,如果有一个线程已经占用了读锁,则此时其他线程如果要申请写锁,则申请写锁的线程会一直等待释放读锁。如果有一个线程已经占用了写锁,则此时其他线程如果申请写锁或者读锁,则申请的线程会一直等待释放写锁。
只有读操作和读操作是不冲突的,读写,写写,都是冲突的
。