java中Locks的使用詳解
之前文章中我們講到，java中實現(xiàn)同步的方式是使用synchronized block。在java 5中，Locks被引入了，來提供更加靈活的同步控制。
本文將會深入的講解Lock的使用。
Lock和Synchronized Block的區(qū)別
我們在之前的Synchronized Block的文章中講到了使用Synchronized來實現(xiàn)java的同步。既然Synchronized Block那么好用，為什么會引入新的Lock呢？
主要有下面幾點區(qū)別：
- synchronized block只能寫在一個方法里面，而Lock的lock()和unlock()可以分別在不同的方法里面。
- synchronized block 不支持公平鎖，一旦鎖被釋放，任何線程都有機(jī)會獲取被釋放的鎖。而使用 Lock APIs則可以支持公平鎖。從而讓等待時間最長的線程有限執(zhí)行。
- 使用synchronized block，如果線程拿不到鎖，將會被Blocked。 Lock API 提供了一個tryLock() 的方法，可以判斷是否可以獲得lock，這樣可以減少線程被阻塞的時間。
- 當(dāng)線程在等待synchronized block鎖的時候，是不能被中斷的。如果使用Lock API，則可以使用 lockInterruptibly()來中斷線程。
Lock interface
我們來看下Lock interface的定義, Lock interface定義了下面幾個主要使用的方法：
- void lock() - 嘗試獲取鎖，如果獲取不到鎖，則會進(jìn)入阻塞狀態(tài)。
- void lockInterruptibly() - 和lock（）很類似，但是它可以將正在阻塞的線程中斷，并拋出java.lang.InterruptedException。
- boolean tryLock() – 這是lock()的非阻塞版本，它回嘗試獲取鎖，并立刻返回是否獲取成功。
- boolean tryLock(long timeout, TimeUnit timeUnit) – 和tryLock()很像，只是多了一個嘗試獲取鎖的時間。
- void unlock() – unlock實例。
- Condition newCondition() - 生成一個和當(dāng)前Lock實例綁定的Condition。
在使用Lock的時候，一定要unlocked，以避免死鎖。所以，通常我們我們要在try catch中使用：
Lock lock = ...;
lock.lock();
try {
// access to the shared resource
} finally {
lock.unlock();
}
除了Lock接口，還有一個ReadWriteLock接口，在其中定義了兩個方法，實現(xiàn)了讀鎖和寫鎖分離：
- Lock readLock() – 返回讀鎖
- Lock writeLock() – 返回寫鎖
其中讀鎖可以同時被很多線程獲得，只要不進(jìn)行寫操作。寫鎖同時只能被一個線程獲取。
接下來，我們幾個Lock的常用是實現(xiàn)類。
ReentrantLock
ReentrantLock是Lock的一個實現(xiàn)，什么是ReentrantLock（可重入鎖）呢？
簡單點說可重入鎖就是當(dāng)前線程已經(jīng)獲得了該鎖，如果該線程的其他方法在調(diào)用的時候也需要獲取該鎖，那么該鎖的lock數(shù)量+1，并且允許進(jìn)入該方法。
不可重入鎖：只判斷這個鎖有沒有被鎖上，只要被鎖上申請鎖的線程都會被要求等待。實現(xiàn)簡單
可重入鎖：不僅判斷鎖有沒有被鎖上，還會判斷鎖是誰鎖上的，當(dāng)就是自己鎖上的時候，那么他依舊可以再次訪問臨界資源，并把加鎖次數(shù)加一。
我們看下怎么使用ReentrantLock：
public void perform() {
lock.lock();
try {
counter++;
} finally {
lock.unlock();
}
}
下面是使用tryLock（）的例子：
public void performTryLock() throws InterruptedException {
boolean isLockAcquired = lock.tryLock(1, TimeUnit.SECONDS);
if(isLockAcquired) {
try {
counter++;
} finally {
lock.unlock();
}
}
}
ReentrantReadWriteLock
ReentrantReadWriteLock是ReadWriteLock的一個實現(xiàn)。上面也講到了ReadWriteLock主要有兩個方法：
- Read Lock - 如果沒有線程獲得寫鎖，那么可以多個線程獲得讀鎖。
- Write Lock - 如果沒有其他的線程獲得讀鎖和寫鎖，那么只有一個線程能夠獲得寫鎖。
我們看下怎么使用writeLock：
Map<String,String> syncHashMap = new HashMap<>();
ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
Lock writeLock = lock.writeLock();
public void put(String key, String value) {
try {
writeLock.lock();
syncHashMap.put(key, value);
} finally {
writeLock.unlock();
}
}
public String remove(String key){
try {
writeLock.lock();
return syncHashMap.remove(key);
} finally {
writeLock.unlock();
}
}
再看下怎么使用readLock：
Lock readLock = lock.readLock();
public String get(String key){
try {
readLock.lock();
return syncHashMap.get(key);
} finally {
readLock.unlock();
}
}
public boolean containsKey(String key) {
try {
readLock.lock();
return syncHashMap.containsKey(key);
} finally {
readLock.unlock();
}
}
StampedLock
StampedLock也支持讀寫鎖，獲取鎖的是會返回一個stamp，通過該stamp來進(jìn)行釋放鎖操作。
上我們講到了如果寫鎖存在的話，讀鎖是無法被獲取的。但有時候我們讀操作并不想進(jìn)行加鎖操作，這個時候我們就需要使用樂觀讀鎖。
StampedLock中的stamped類似樂觀鎖中的版本的概念，當(dāng)我們在
StampedLock中調(diào)用lock方法的時候，就會返回一個stamp，代表鎖當(dāng)時的狀態(tài)，在樂觀讀鎖的使用過程中，在讀取數(shù)據(jù)之后，我們回去判斷該stamp狀態(tài)是否變化，如果變化了就說明該stamp被另外的write線程修改了，這說明我們之前的讀是無效的，這個時候我們就需要將樂觀讀鎖升級為讀鎖，來重新獲取數(shù)據(jù)。
我們舉個例子，先看下write排它鎖的情況：
private double x, y;
private final StampedLock sl = new StampedLock();
void move(double deltaX, double deltaY) { // an exclusively locked method
long stamp = sl.writeLock();
try {
x += deltaX;
y += deltaY;
} finally {
sl.unlockWrite(stamp);
}
}
再看下樂觀讀鎖的情況：
double distanceFromOrigin() { // A read-only method
long stamp = sl.tryOptimisticRead();
double currentX = x, currentY = y;
if (!sl.validate(stamp)) {
stamp = sl.readLock();
try {
currentX = x;
currentY = y;
} finally {
sl.unlockRead(stamp);
}
}
return Math.sqrt(currentX * currentX + currentY * currentY);
}
上面使用tryOptimisticRead（）來嘗試獲取樂觀讀鎖，然后通過sl.validate(stamp)來判斷該stamp是否被改變，如果改變了，說明之前的read是無效的，那么需要重新來讀取。
最后，StampedLock還提供了一個將read鎖和樂觀讀鎖升級為write鎖的功能：
void moveIfAtOrigin(double newX, double newY) { // upgrade
// Could instead start with optimistic, not read mode
long stamp = sl.readLock();
try {
while (x == 0.0 && y == 0.0) {
long ws = sl.tryConvertToWriteLock(stamp);
if (ws != 0L) {
stamp = ws;
x = newX;
y = newY;
break;
}
else {
sl.unlockRead(stamp);
stamp = sl.writeLock();
}
}
} finally {
sl.unlock(stamp);
}
}
上面的例子是通過使用tryConvertToWriteLock(stamp)來實現(xiàn)升級的。
Conditions
上面講Lock接口的時候有提到其中的一個方法：
Condition newCondition();
Condition提供了await和signal方法，類似于Object中的wait和notify。
不同的是Condition提供了更加細(xì)粒度的等待集劃分。我們舉個例子：
public class ConditionUsage {
final Lock lock = new ReentrantLock();
final Condition notFull = lock.newCondition();
final Condition notEmpty = lock.newCondition();
final Object[] items = new Object[100];
int putptr, takeptr, count;
public void put(Object x) throws InterruptedException {
lock.lock();
try {
while (count == items.length)
notFull.await();
items[putptr] = x;
if (++putptr == items.length) putptr = 0;
++count;
notEmpty.signal();
} finally {
lock.unlock();
}
}
public Object take() throws InterruptedException {
lock.lock();
try {
while (count == 0)
notEmpty.await();
Object x = items[takeptr];
if (++takeptr == items.length) takeptr = 0;
--count;
notFull.signal();
return x;
} finally {
lock.unlock();
}
}
}
上面的例子實現(xiàn)了一個ArrayBlockingQueue，我們可以看到在同一個Lock實例中，創(chuàng)建了兩個Condition，分別代表隊列未滿，隊列未空。通過這種細(xì)粒度的劃分，我們可以更好的控制業(yè)務(wù)邏輯。
本文的例子可以參考https://github.com/ddean2009/learn-java-concurrency/tree/master/Locks
到此這篇關(guān)于java中Locks的使用詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)java Locks內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
相關(guān)文章
mybatis教程之增刪改查_動力節(jié)點Java學(xué)院整理
這篇文章主要介紹了mybatis教程之增刪改查,小編覺得挺不錯的，現(xiàn)在分享給大家，也給大家做個參考。一起跟隨小編過來看看吧2017-09-09
Java實現(xiàn)在線編輯預(yù)覽office文檔詳解
PageOffice是一款在線的office編輯軟件,幫助Web應(yīng)用系統(tǒng)或Web網(wǎng)站實現(xiàn)用戶在線編輯Word、Excel、PowerPoint文檔,下面我們就來看看如何使用Java實現(xiàn)在線預(yù)覽office吧2024-01-01
在本篇內(nèi)容里小編給大家分享的是關(guān)于java判斷是否為圖片的做法和步驟，需要的朋友們學(xué)習(xí)下。2018-12-12
這篇文章主要為大家介紹了HttpClient的KeepAlive接口方法源碼解析,2023-10-10
有需要的朋友可以借鑒參考下,希望能夠有所幫助,祝大家多多進(jìn)步,早日升職加薪
在項目開發(fā)中我們經(jīng)常會遇到表中的字段名和表對應(yīng)實體類的屬性名稱不一定都是完全相同的。下面小編給大家介紹下這種情況下如何解決字段名與實體類屬性名不相同的沖突問題。下面小編給大家?guī)砹薓ybatis實體類和表映射的解決方法，小伙伴們一起學(xué)習(xí)吧2016-09-09
JSP頁面pageEncoding和contentType屬性
有關(guān)于JSP頁面中pageEncoding和contentType屬性。2013-04-04
這篇文章主要介紹了JWT令牌的工作原理詳解,在認(rèn)證的時候,當(dāng)用戶用他們的的憑證成功登錄以后,一個JSON?Web?Token將會被返回,此后,用戶名和密碼就不再是用戶的憑證,而token是用戶用來訪問資源的新憑證了,需要的朋友可以參考下2023-08-08
Spring Boot實現(xiàn)Undertow服務(wù)器同時支持HTTP2、HTTPS的方法
這篇文章考慮如何讓Spring Boot應(yīng)用程序同時支持HTTP和HTTPS兩種協(xié)議。小編覺得挺不錯的，現(xiàn)在分享給大家，也給大家做個參考。一起跟隨小編過來看看吧2018-12-12
Spring Boot 默認(rèn)使用 SLF4J+Logback 記錄日志，并提供了默認(rèn)配置。本文我們將重點介紹Spring Boot日志的配置及輸出。感興趣的小伙伴可以了解一下2021-12-12
SpringMVC中的ResourceUrlProviderExposingInterceptor詳解
這篇文章主要介紹了SpringMVC中的ResourceUrlProviderExposingInterceptor詳解,ResourceUrlProviderExposingInterceptor是Spring MVC的一個HandlerInterceptor,用于向請求添加一個屬性,需要的朋友可以參考下2023-12-12