Java 基于AQS實(shí)現(xiàn)一個(gè)同步器
前面說了這個(gè)多,我們可以自己嘗試實(shí)現(xiàn)一個(gè)同步器,我們可以簡(jiǎn)單的參考一下ReentrantLock這個(gè)類的實(shí)現(xiàn)方式,我們就簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)一個(gè)不可重入的獨(dú)占鎖吧!
一.簡(jiǎn)單分析ReentrantLock的結(jié)構(gòu)
下圖所示,直接實(shí)現(xiàn)了Lock這個(gè)接口,然后定義了一個(gè)內(nèi)部類繼承AQS,暫時(shí)不考慮公平鎖和非公平鎖,前面說AQS的時(shí)候說過,留有tryAcquire,tryRelease這兩個(gè)方法在具體子類中根據(jù)實(shí)際情況實(shí)現(xiàn)的,可想而知這個(gè)內(nèi)部類主要的是實(shí)現(xiàn)tryAcquire,tryRelease;
我們看看Lock接口,這些方法就是我們需要實(shí)現(xiàn)的;主要是獲取鎖和釋放鎖,還有一個(gè)實(shí)現(xiàn)條件變量的方法;
這里注意一下,有的方法后面帶有Interruptibly這種字樣的,這個(gè)方法表示如果該線程假如在阻塞隊(duì)列中掛起了,這時(shí)有另外一個(gè)線程去調(diào)用這個(gè)線程的中斷方法,那么就會(huì)立即拋出異常;不帶Interruptibly就是不會(huì)對(duì)中斷進(jìn)行響應(yīng)!
我們?nèi)绻纯碦eentrantLock里面的lock,unlock等方法的實(shí)現(xiàn),可以知道都是調(diào)用的Sync的方法,也就是AQS中的一些方法,所以在這里我們可以把Sync看做是一個(gè)工具類,我們主要是使用Lock接口的這些方法來實(shí)現(xiàn)我們鎖的功能;
二.創(chuàng)建一個(gè)鎖MyNonLock
我們只需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)類實(shí)現(xiàn)Lock類,然后這個(gè)類中有一個(gè)內(nèi)部類MySync繼承AQS,然后在Lock的那些實(shí)現(xiàn)方法中調(diào)用MySync對(duì)象的某些方法就行了;
package com.example.demo.Lock; import java.util.concurrent.TimeUnit; import java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer; import java.util.concurrent.locks.Condition; import java.util.concurrent.locks.Lock; public class MyNonLock implements Lock, java.io.Serializable { //創(chuàng)建一個(gè)具體的MySync來做具體的工作 private final MySync mySync = new MySync(); @Override public void lock() { mySync.acquire(1); } @Override public boolean tryLock() { return mySync.tryAcquire(1); } @Override public boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException { return mySync.tryAcquireNanos(1, unit.toNanos(time)); } //帶了Interruptibly的方法表示對(duì)中斷進(jìn)行響應(yīng),就是當(dāng)一個(gè)線程在阻塞隊(duì)列中被掛起的時(shí)候, //其他線程調(diào)用該線程的中斷方法中斷了該線程,該線程會(huì)拋出InterruptedException異常 @Override public void lockInterruptibly() throws InterruptedException { mySync.acquireInterruptibly(1); } @Override public void unlock() { mySync.release(1); } //很方便的獲取條件變量 @Override public Condition newCondition() { return mySync.newCondition(); } private static class MySync extends AbstractQueuedSynchronizer { // 鎖是否已經(jīng)被持有 protected boolean isHeldExclusively() { return getState() == 1; } // 如果state為0,就嘗試獲取鎖,將state修改為1 public boolean tryAcquire(int acquires) { assert acquires == 1; if (compareAndSetState(0, 1)) { setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread()); return true; } return false; } // 嘗試釋放鎖,將state設(shè)置為0 protected boolean tryRelease(int releases) { assert releases == 1; if (getState() == 0) { throw new IllegalMonitorStateException(); } setExclusiveOwnerThread(null); setState(0); return true; } //提供條件變量接口 Condition newCondition() { return new ConditionObject(); } } }
三.生產(chǎn)者消費(fèi)者模式
我們還可以根據(jù)我們自己實(shí)現(xiàn)的鎖MyNonLock實(shí)現(xiàn)一下生產(chǎn)者消費(fèi)者模式,注意,這個(gè)鎖是不可重入鎖,不需要記錄持有鎖的線程獲取鎖的次數(shù),而且state的值為0表示當(dāng)前鎖沒有被占用,為1表示已經(jīng)被占用了;
package com.example.demo.study; import java.util.Queue; import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue; import java.util.concurrent.locks.Condition; import com.example.demo.Lock.MyNonLock; public class Study0202 { // 我們往這個(gè)隊(duì)列中添加字符串 final static Queue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<String>(); // 創(chuàng)建我們自己的鎖對(duì)象 final static MyNonLock lock = new MyNonLock(); // 當(dāng)隊(duì)列queue中字符串滿了,其他的生產(chǎn)線程就丟到這個(gè)條件隊(duì)列里面 final static Condition full = lock.newCondition(); // 當(dāng)隊(duì)列queue是空的,其余的消費(fèi)線程就丟到這個(gè)條件隊(duì)列里面 final static Condition empty = lock.newCondition(); // 隊(duì)列queue中存字符串最多只能是3個(gè) final static int queue_MAX_SIZE = 3; //往隊(duì)列queue中壓入字符串 public static void add() { lock.lock(); try { // 當(dāng)隊(duì)列滿了,就將其他生產(chǎn)線程丟進(jìn)full的條件隊(duì)列中 while (queue.size() == queue_MAX_SIZE) { full.await(); } System.out.println("prd:" + "hello"); // 往隊(duì)列queue中添加字符串 queue.add("hello"); // 生產(chǎn)成功,喚醒消費(fèi)條件隊(duì)列中的所有線程趕緊去消費(fèi) empty.signalAll(); } catch (Exception e) { // } finally { lock.unlock(); } } //從隊(duì)列queue彈出字符串 public static void poll() { lock.lock(); try { // 當(dāng)隊(duì)列queue中一個(gè)字符串都沒有,就將剩下的消費(fèi)線程丟進(jìn)enpty對(duì)應(yīng)的隊(duì)列中 while (queue.size() == 0) { empty.await(); } // 消費(fèi)隊(duì)列queue中的字符串 String poll = queue.poll(); System.out.println("consumer:" + poll); // 消費(fèi)成功,就喚醒full中所有的生產(chǎn)線程去生產(chǎn)字符串 full.signalAll(); } catch (Exception e) { // } finally { lock.unlock(); } } public static void main(String[] args) { // 生產(chǎn)者線程 for (int i = 0; i < 5; i++) { new Thread(() -> { add(); }).start(); } // 消費(fèi)者線程 for (int i = 0; i < 5; i++) { new Thread(() -> { poll(); }).start(); } } }
可以看到隊(duì)列中最多只能是3個(gè)字符串,最后都能被消費(fèi)完畢!
以上就是基于AQS實(shí)現(xiàn)一個(gè)同步器的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于AQS實(shí)現(xiàn)同步器的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
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