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[Java教程]Java 并发编程中使用 ReentrantLock 替代 synchronized 关键字原语


标签:Java 5 引入的 Concurrent 并发库软件包中,提供了 ReentrantLock 可重入同步锁,用来替代 synchronized 关键字原语,并可提供更好的性能,以及更强大的功能。使用方法也很简单: public final ReentrantLock lock=new ReentrantLock();......try {  lock.lock();  // 进入同步内容  ....} finally {  lock.unlock(); // 必须在 finally 块中解锁,否则一旦出现异常,执行不到解锁,则一直锁住了。} synchronized原语和ReentrantLock在一般情况下没有什么区别,但是在非常复杂的同步应用中,请考虑使用ReentrantLock,特别是遇到下面2种需求的时候。 1.某个线程在等待一个锁的控制权的这段时间需要中断 2.需要分开处理一些wait-notify,ReentrantLock里面的Condition应用,能够控制notify哪个线程 3.具有公平锁功能,每个到来的线程都将排队等候 先说第一种情况,ReentrantLock的lock机制有2种,忽略中断锁和响应中断锁,这给我们带来了很大的灵活性。比如:如果A、B2个线程去竞争锁,A线程得到了锁,B线程等待,但是A线程这个时候实在有太多事情要处理,就是一直不返回,B线程可能就会等不及了,想中断自己,不再等待这个锁了,转而处理其他事情。这个时候ReentrantLock就提供了2种机制,第一,B线程中断自己(或者别的线程中断它),但是ReentrantLock不去响应,继续让B线程等待,你再怎么中断,我全当耳边风(synchronized原语就是如此);第二,B线程中断自己(或者别的线程中断它),ReentrantLock处理了这个中断,并且不再等待这个锁的到来,完全放弃。(如果你没有了解java的中断机制,请参考下相关资料,再回头看这篇文章,80%的人根本没有真正理解什么是java的中断,呵呵) 这里来做个试验,首先搞一个Buffer类,它有读操作和写操作,为了不读到脏数据,写和读都需要加锁,我们先用synchronized原语来加锁,如下: public class Buffer {       private Object lock;       public Buffer() {      lock = this;    }       public void write() {      synchronized (lock) {        long startTime = System.currentTimeMillis();        System.out.println("开始往这个buff写入数据…");        for (;;)// 模拟要处理很长时间        {          if (System.currentTimeMillis()              - startTime > Integer.MAX_VALUE)            break;        }        System.out.println("终于写完了");      }    }       public void read() {      synchronized (lock) {        System.out.println("从这个buff读数据");      }    }  }  接着,我们来定义2个线程,一个线程去写,一个线程去读。 public class Writer extends Thread {       private Buffer buff;       public Writer(Buffer buff) {      this.buff = buff;    }       @Override    public void run() {      buff.write();    }     }     public class Reader extends Thread {       private Buffer buff;       public Reader(Buffer buff) {      this.buff = buff;    }       @Override    public void run() {         buff.read();//这里估计会一直阻塞         System.out.println("读结束");       }     }  好了,写一个Main来试验下,我们有意先去“写”,然后让“读”等待,“写”的时间是无穷的,就看“读”能不能放弃了。 public class Test {    public static void main(String[] args) {      Buffer buff = new Buffer();         final Writer writer = new Writer(buff);      final Reader reader = new Reader(buff);         writer.start();      reader.start();         new Thread(new Runnable() {           @Override        public void run() {          long start = System.currentTimeMillis();          for (;;) {            //等5秒钟去中断读            if (System.currentTimeMillis()                - start > 5000) {              System.out.println("不等了,尝试中断");              reader.interrupt();              break;            }             }           }      }).start();       }  }  我们期待“读”这个线程能退出等待锁,可是事与愿违,一旦读这个线程发现自己得不到锁,就一直开始等待了,就算它等死,也得不到锁,因为写线程要21亿秒才能完成 T_T ,即使我们中断它,它都不来响应下,看来真的要等死了。这个时候,ReentrantLock给了一种机制让我们来响应中断,让“读”能伸能屈,勇敢放弃对这个锁的等待。我们来改写Buffer这个类,就叫BufferInterruptibly吧,可中断缓存。 import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;     public class BufferInterruptibly {       private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();       public void write() {      lock.lock();      try {        long startTime = System.currentTimeMillis();        System.out.println("开始往这个buff写入数据…");        for (;;)// 模拟要处理很长时间        {          if (System.currentTimeMillis()              - startTime > Integer.MAX_VALUE)            break;        }        System.out.println("终于写完了");      } finally {        lock.unlock();      }    }       public void read() throws InterruptedException {      lock.lockInterruptibly();// 注意这里,可以响应中断      try {        System.out.println("从这个buff读数据");      } finally {        lock.unlock();      }    }     }  当然,要对reader和writer做响应的修改 public class Reader extends Thread {       private BufferInterruptibly buff;       public Reader(BufferInterruptibly buff) {      this.buff = buff;    }       @Override    public void run() {         try {        buff.read();//可以收到中断的异常,从而有效退出      } catch (InterruptedException e) {        System.out.println("我不读了");      }            System.out.println("读结束");       }     }       public class Writer extends Thread {       private BufferInterruptibly buff;       public Writer(BufferInterruptibly buff) {      this.buff = buff;    }       @Override    public void run() {      buff.write();    }     }     public class Test {    public static void main(String[] args) {      BufferInterruptibly buff = new BufferInterruptibly();         final Writer writer = new Writer(buff);      final Reader reader = new Reader(buff);         writer.start();      reader.start();         new Thread(new Runnable() {           @Override        public void run() {          long start = System.currentTimeMillis();          for (;;) {            if (System.currentTimeMillis()                - start > 5000) {              System.out.println("不等了,尝试中断");              reader.interrupt();              break;            }             }           }      }).start();       }  }  这次“读”线程接收到了lock.lockInterruptibly()中断,并且有效处理了这个“异常”。

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