上一篇中说过了synchronized和它的应用范畴,看起来曾经能够解决所有状况了,那为什么还须要Lock呢?

Lock和synchronized

上篇中说到,被synchronized润饰的代码块只能由获取锁的线程执行,在开释锁之前,其余线程只能期待,这样就很影响效率,比方,一份文件不能同时写,然而容许同时读,这种状况synchronized就无奈实现,此时须要一个机制使多个线程能够同时执行读操作。

留神:Lock须要手动去开释,如果在执行完没有开释锁,就有可能造成死锁景象,synchronized不须要用户去手动开释锁,当synchronized办法或者synchronized代码块执行完之后,零碎会主动让线程开释对锁的占用。

可重入锁

可重入锁,可重入就是说某个线程曾经取得某个锁,能够再次获取锁而不会呈现死锁,可重入锁有以下两种:

  • synchronized
  • ReentrantLock

synchronized

public class ReentrantLockDemo {    public static void main(String[] args) {        new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                synchronized (this) {                    System.out.println("第1次获取锁,这个锁是:" + this);                    int index = 1;                    while (true) {                        synchronized (this) {                            System.out.println("第" + (++index) + "次获取锁,这个锁是:" + this);                        }                        if (index == 10) {                            break;                        }                    }                }            }        }).start();    }}

运行后果

每次获取的都是同一个锁

第1次获取锁,这个锁是:com.example.offer.thread.lock.ReentrantLockDemo$1@3cc49e81第2次获取锁,这个锁是:com.example.offer.thread.lock.ReentrantLockDemo$1@3cc49e81第3次获取锁,这个锁是:com.example.offer.thread.lock.ReentrantLockDemo$1@3cc49e81第4次获取锁,这个锁是:com.example.offer.thread.lock.ReentrantLockDemo$1@3cc49e81第5次获取锁,这个锁是:com.example.offer.thread.lock.ReentrantLockDemo$1@3cc49e81第6次获取锁,这个锁是:com.example.offer.thread.lock.ReentrantLockDemo$1@3cc49e81第7次获取锁,这个锁是:com.example.offer.thread.lock.ReentrantLockDemo$1@3cc49e81第8次获取锁,这个锁是:com.example.offer.thread.lock.ReentrantLockDemo$1@3cc49e81第9次获取锁,这个锁是:com.example.offer.thread.lock.ReentrantLockDemo$1@3cc49e81第10次获取锁,这个锁是:com.example.offer.thread.lock.ReentrantLockDemo$1@3cc49e81

ReentrantLock锁定和开释次数雷同

public class ReentrantLockDemo2 {    public static void main(String[] args) {        ReentrantLock lock = new ReentrantLock();        new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                try {                    lock.lock();                    System.out.println("线程1第1次获取锁,这个锁是:" + lock);                    int index = 1;                    while (true) {                        try {                            lock.lock();                            System.out.println("线程1第" + (++index) + "次获取锁,这个锁是:" + lock);                            if (index == 10) {                                break;                            }                        } finally {                            //ReentrantLock不会主动开释,须要手动开释锁,否则会有死锁问题                            lock.unlock();                        }                    }                } finally {                    lock.unlock();                }            }        }).start();        new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                try {                    lock.lock();                    System.out.println("线程2第1次获取锁,这个锁是:" + lock);                } finally {                    lock.unlock();                }            }        }).start();    }}

运行后果

每次获取的都是同一个锁

线程1第1次获取锁,这个锁是:java.util.concurrent.locks.ReentrantLock@32c3e0c4[Locked by thread Thread-0]线程1第2次获取锁,这个锁是:java.util.concurrent.locks.ReentrantLock@32c3e0c4[Locked by thread Thread-0]线程1第3次获取锁,这个锁是:java.util.concurrent.locks.ReentrantLock@32c3e0c4[Locked by thread Thread-0]线程1第4次获取锁,这个锁是:java.util.concurrent.locks.ReentrantLock@32c3e0c4[Locked by thread Thread-0]线程1第5次获取锁,这个锁是:java.util.concurrent.locks.ReentrantLock@32c3e0c4[Locked by thread Thread-0]线程1第6次获取锁,这个锁是:java.util.concurrent.locks.ReentrantLock@32c3e0c4[Locked by thread Thread-0]线程1第7次获取锁,这个锁是:java.util.concurrent.locks.ReentrantLock@32c3e0c4[Locked by thread Thread-0]线程1第8次获取锁,这个锁是:java.util.concurrent.locks.ReentrantLock@32c3e0c4[Locked by thread Thread-0]线程1第9次获取锁,这个锁是:java.util.concurrent.locks.ReentrantLock@32c3e0c4[Locked by thread Thread-0]线程1第10次获取锁,这个锁是:java.util.concurrent.locks.ReentrantLock@32c3e0c4[Locked by thread Thread-0]线程2第1次获取锁,这个锁是:java.util.concurrent.locks.ReentrantLock@32c3e0c4[Locked by thread Thread-1]

ReentrantLock锁定和开释次数不同

public class ReentrantLockDemo3 {    public static void main(String[] args) {        ReentrantLock lock = new ReentrantLock();        new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                try {                    lock.lock();                    System.out.println("线程1第1次获取锁,这个锁是:" + lock);                    int index = 1;                    while (true) {                        try {                            lock.lock();                            System.out.println("线程1第" + (++index) + "次获取锁,这个锁是:" + lock);                            if (index == 10) {                                break;                            }                        } finally {                            //ReentrantLock不会主动开释,须要手动开释锁,否则会有死锁问题,比方此时加锁次数大于解锁次数                            if (index < 8) {                                lock.unlock();                            }                        }                    }                } finally {                    lock.unlock();                }            }        }).start();        new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                try {                    lock.lock();                    System.out.println("线程2第1次获取锁,这个锁是:" + lock);                } finally {                    lock.unlock();                }            }        }).start();    }}

运行后果

每次获取的都是同一个锁,然而因为加锁次数大于解锁次数,所以线程2始终无奈运行

线程1第1次获取锁,这个锁是:java.util.concurrent.locks.ReentrantLock@72460481[Locked by thread Thread-0]线程1第2次获取锁,这个锁是:java.util.concurrent.locks.ReentrantLock@72460481[Locked by thread Thread-0]线程1第3次获取锁,这个锁是:java.util.concurrent.locks.ReentrantLock@72460481[Locked by thread Thread-0]线程1第4次获取锁,这个锁是:java.util.concurrent.locks.ReentrantLock@72460481[Locked by thread Thread-0]线程1第5次获取锁,这个锁是:java.util.concurrent.locks.ReentrantLock@72460481[Locked by thread Thread-0]线程1第6次获取锁,这个锁是:java.util.concurrent.locks.ReentrantLock@72460481[Locked by thread Thread-0]线程1第7次获取锁,这个锁是:java.util.concurrent.locks.ReentrantLock@72460481[Locked by thread Thread-0]线程1第8次获取锁,这个锁是:java.util.concurrent.locks.ReentrantLock@72460481[Locked by thread Thread-0]线程1第9次获取锁,这个锁是:java.util.concurrent.locks.ReentrantLock@72460481[Locked by thread Thread-0]线程1第10次获取锁,这个锁是:java.util.concurrent.locks.ReentrantLock@72460481[Locked by thread Thread-0]

为什么要有可重入锁

public class Demo1 {    Demo1 demo1 = new Demo1();    demo1.functionA();    public synchronized void functionA(){        System.out.println("iAmFunctionA");        functionB();    }    public synchronized void functionB(){        System.out.println("iAmFunctionB");    }}

SynchronizedDemo润饰的是代码块,锁定对象即实例化进去的对象demo1,如果锁定类,那就锁定Demo1

functionA()和functionB()都是同步办法,当线程进入funcitonA()会取得该类的对象锁,这个锁"demo1",在functionA()对办法functionB()做了调用,然而functionB()也是同步的,因而该线程须要再次取得该对象锁(demo1)。其余线程是无奈获该对象锁的。

可重入锁的作用就是为了防止死锁

ReentrantLock

Lock

Lock,必须被动去开释锁,并且在产生异样时,不会主动开释锁。因而一般来说,应用Lock必须在try{}catch{}块中进行,并且将开释锁的操作放在finally块中进行,以保障锁肯定被被开释,避免死锁的产生。

public class LockDemo {    private ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>();    Lock lock = new ReentrantLock();    public static void main(String[] args) {        final LockDemo lockDemo = new LockDemo();        new Thread() {            public void run() {                lockDemo.insert(Thread.currentThread());            };        }.start();        new Thread() {            public void run() {                lockDemo.insert(Thread.currentThread());            };        }.start();    }    public void insert(Thread thread) {        lock.lock();        try {            System.out.println(thread.getName() + "失去了锁");            for (int i = 0; i < 5; i++) {                arrayList.add(i);            }        } catch (Exception e) {            // TODO: handle exception        } finally {            System.out.println(thread.getName() + "开释了锁");            lock.unlock();        }    }}

运行后果

Thread-0失去了锁Thread-0开释了锁Thread-1失去了锁Thread-1开释了锁

tryLock

tryLock()办法有返回值,它示意用来尝试获取锁,如果获取胜利,则返回true,如果获取失败(即锁已被其余线程获取),则返回false,也就说这个办法无论如何都会立刻返回。在拿不到锁时不会始终在那期待。

public class TryLockDemo {    private ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>();    private Lock lock = new ReentrantLock();    //留神这个中央    public static void main(String[] args) {        final TryLockDemo tryLockDemo = new TryLockDemo();        new Thread() {            public void run() {                tryLockDemo.insert(Thread.currentThread());            };        }.start();        new Thread() {            public void run() {                tryLockDemo.insert(Thread.currentThread());            };        }.start();    }    public void insert(Thread thread) {        if (lock.tryLock()) {            try {                System.out.println(thread.getName() + "失去了锁");                for (int i = 0; i < 5; i++) {                    arrayList.add(i);                }                Thread.sleep(100);            } catch (Exception e) {                // TODO: handle exception            } finally {                System.out.println(thread.getName() + "开释了锁");                lock.unlock();            }        } else {            System.out.println(thread.getName() + "获取锁失败");        }    }}

运行后果

Thread-0失去了锁Thread-1获取锁失败Thread-0开释了锁

lockInterruptibly

lockInterruptibly()办法比拟非凡,当通过这个办法去获取锁时,如果线程正在期待获取锁,则这个线程可能响应中断,即中断线程的期待状态。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只有在期待,那么对线程B调用threadB.interrupt()办法可能中断线程B的期待过程。

public class LockInterruptiblyDemo {    private Lock lock = new ReentrantLock();    public static void main(String[] args) {        LockInterruptiblyDemo test = new LockInterruptiblyDemo();        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 {        lock.lockInterruptibly();        try {            System.out.println(thread.getName() + "失去了锁");            long startTime = System.currentTimeMillis();            for (; ; ) {                if (System.currentTimeMillis() - startTime >= Integer.MAX_VALUE)                    break;                //插入数据            }        } finally {            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行finally");            lock.unlock();            System.out.println(thread.getName() + "开释了锁");        }    }}class MyThread extends Thread {    private LockInterruptiblyDemo test = null;    public MyThread(LockInterruptiblyDemo test) {        this.test = test;    }    @Override    public void run() {        try {            test.insert(Thread.currentThread());        } catch (InterruptedException e) {            //中断线程            Thread.currentThread().interrupt();            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "被中断");        }    }}

ReadWriteLock

ReadWriteLock是一个接口

ReentrantReadWriteLock

ReentrantReadWriteLock中有readLock()和writeLock()用来获取读锁和写锁

public class ReentrantReadWriteLockDemo {    private ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();    public static void main(String[] args) {        final ReentrantReadWriteLockDemo test = new ReentrantReadWriteLockDemo();        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) {        int index = 0;        while (index < 5) {            System.out.println(thread.getName() + "正在进行读操作");            index++;        }        System.out.println(thread.getName() + "读操作结束");    }}

运行后果

应用synchronized,一个线程获取到锁后,其余线程无奈读取

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读操作结束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读操作结束
public class ReentrantReadWriteLockDemo1 {    private ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();    public static void main(String[] args) {        final ReentrantReadWriteLockDemo1 test = new ReentrantReadWriteLockDemo1();        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 {            int index = 0;            while (index < 5) {                System.out.println(thread.getName() + "正在进行读操作");                index++;            }        } finally {            rwl.readLock().unlock();        }    }}

运行后果

应用ReentrantReadWriteLock,一个线程获取到锁后,其余线程也能够进行操作。

有一个线程曾经占用了读锁,则此时其余线程如果要申请写锁,则申请写锁的线程会始终期待开释读锁。

有一个线程曾经占用了写锁,则此时其余线程如果申请写锁或者读锁,则申请的线程会始终期待开释写锁。

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-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-0正在进行读操作Thread-0正在进行读操作Thread-1读操作结束Thread-0读操作结束

Lock和synchronized的抉择

  总结来说,Lock和synchronized有以下几点不同:

  1)Lock是一个接口,而synchronized是Java中的关键字,synchronized是内置的语言实现;

  2)synchronized在产生异样时,会主动开释线程占有的锁,因而不会导致死锁景象产生;而Lock在产生异样时,如果没有被动通过unLock()去开释锁,则很可能造成死锁景象,因而应用Lock时须要在finally块中开释锁;

  3)Lock能够让期待锁的线程响应中断,而synchronized却不行,应用synchronized时,期待的线程会始终期待上来,不可能响应中断;

  4)通过Lock能够晓得有没有胜利获取锁,而synchronized却无奈办到。

  5)Lock能够进步多个线程进行读操作的效率。

  在性能上来说,如果竞争资源不强烈,两者的性能是差不多的,而当竞争资源十分强烈时(即有大量线程同时竞争),此时Lock的性能要远远优于synchronized。所以说,在具体应用时要依据适当状况抉择。

各种锁

可重入锁

  如果锁具备可重入性,则称作为可重入锁。像synchronized和ReentrantLock都是可重入锁,可重入性在我看来实际上表明了锁的分配机制:基于线程的调配,而不是基于办法调用的调配。举个简略的例子,当一个线程执行到某个synchronized办法时,比如说method1,而在method1中会调用另外一个synchronized办法method2,此时线程不用从新去申请锁,而是能够间接执行办法method2。

  • synchronized
  • ReentrantLock

可中断锁

  可中断锁:顾名思义,就是能够相应中断的锁。在Java中,synchronized就不是可中断锁,而Lock是可中断锁。如果某一线程A正在执行锁中的代码,另一线程B正在期待获取该锁,可能因为等待时间过长,线程B不想期待了,想先解决其余事件,咱们能够让它中断本人或者在别的线程中中断它,这种就是可中断锁。

  • Lock

偏心锁

  偏心锁即尽量以申请锁的程序来获取锁。比方同是有多个线程在期待一个锁,当这个锁被开释时,等待时间最久的线程(最先申请的线程)会取得该所,这种就是偏心锁。非偏心锁即无奈保障锁的获取是依照申请锁的程序进行的。这样就可能导致某个或者一些线程永远获取不到锁。

在Java中,synchronized就是非偏心锁,它无奈保障期待的线程获取锁的程序。而对于ReentrantLock和ReentrantReadWriteLock,它默认状况下是非偏心锁,然而能够设置为偏心锁。

读写锁

  读写锁将对一个资源(比方文件)的拜访分成了2个锁,一个读锁和一个写锁。

正因为有了读写锁,才使得多个线程之间的读操作不会发生冲突。

  ReadWriteLock就是读写锁,它是一个接口,ReentrantReadWriteLock实现了这个接口。

  能够通过readLock()获取读锁,通过writeLock()获取写锁。

  • ReentrantReadWriteLock

  参考资料:

  https://www.cnblogs.com/dolph...