Java并發(fā)編程之ReentrantLock可重入鎖的實例代碼
目錄 1.ReentrantLock可重入鎖概述2.可重入3.可打斷4.鎖超時5.公平鎖6.條件變量 Condition
1.ReentrantLock可重入鎖概述相對于 synchronized 它具備如下特點可中斷synchronized鎖加上去不能中斷,a線程應用鎖,b線程不能取消掉它可以設置超時時間synchronized它去獲取鎖時,如果對方持有鎖,那么它就會進入entryList一直等待下去。而可重入鎖可以設置超時時間,規(guī)定時間內(nèi)如果獲取不到鎖,就放棄鎖可以設置為公平鎖防止線程饑餓的情況,即先到先得。如果爭搶的人比較多,則可能會發(fā)生永遠都得不到鎖
支持多個條件變量多個waitset(不支持條件一的去a不支持條件二的去b)synchronized只支持同一個waitset.與 synchronized 一樣,都支持可重入
基本語法
// 獲取鎖reentrantLock.lock();try { // 臨界區(qū)} finally { // 釋放鎖 reentrantLock.unlock();}
synchronized是在關(guān)鍵字的級別來保護臨界區(qū),而reentrantLock是在對象的級別保護臨界區(qū)。臨界區(qū)即訪問共享資源的那段代碼。finally中表明不管將來是否出現(xiàn)異常,都會釋放鎖,釋放鎖即調(diào)用unlock方法。否則無法釋放鎖,其它線程就永遠也獲取不了鎖。
2.可重入可重入是指同一個線程如果首次獲得了這把鎖,那么因為它是這把鎖的擁有者,因此有權(quán)利再次獲取這把鎖如果是不可重入鎖,那么第二次獲得鎖時,自己也會被鎖擋住ReentrantLock和synchronized都是可重入鎖。
public class TestReentranLock1 { static ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); public static void main(String[] args) { method1(); } public static void method1() { lock.lock(); try { System.out.println('execute method1'); method2(); } finally { lock.unlock(); } } public static void method2() { lock.lock(); try { System.out.println('execute method2'); method3(); } finally { lock.unlock(); } } public static void method3() { lock.lock(); try { System.out.println('execute method3'); } finally { lock.unlock(); } }}
execute method1execute method2execute method33.可打斷
可打斷是指在等待鎖的過程中,其它線程可以用interrupt方法終止我的等待。synchronized鎖是不可打斷的。我們要想在等鎖的過程中被打斷,就要使用lockInterruptibly()方法對lock對象加鎖,而不是lock()方法
public class TestReentranLock2 { public static void main(String[] args) { ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); Thread t1 = new Thread(() -> { try { //如果沒有競爭,此方法就會獲取lock對象的鎖 //如果有競爭,就進入阻塞隊列等待,可以被其它線程用interrupt打斷 System.out.println('嘗試獲得鎖'); lock.lockInterruptibly(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); System.out.println('等鎖的過程中被打斷'); return; } try { System.out.println('t1獲得了鎖'); } finally { lock.unlock(); } }, 't1'); lock.lock(); System.out.println('主線程獲得了鎖'); t1.start(); try { try { sleep(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } t1.interrupt(); System.out.println('執(zhí)行打斷t1'); } finally { lock.unlock(); } }}
主線程獲得了鎖嘗試獲得鎖執(zhí)行打斷t1等鎖的過程中被打斷java.lang.InterruptedExceptionat java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.doAcquireInterruptibly(AbstractQueuedSynchronizer.java:898)at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.acquireInterruptibly(AbstractQueuedSynchronizer.java:1222)at java.util.concurrent.locks.ReentrantLock.lockInterruptibly(ReentrantLock.java:335)at cn.yj.jvm.TestReentranLock2.lambda$main$0(TestReentranLock2.java:15)at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
注意如果是不可中斷模式,那么即使使用了 interrupt 也不會讓等待中斷,即不是。即使用lock()方法。這種方式可以避免死鎖情況的發(fā)生,避免無休止的等待。
ReentrantLock lock = new ReentrantLock();Thread t1 = new Thread(() -> { System.out.println('啟動...'); lock.lock(); try { System.out.println('獲得了鎖'); } finally { lock.unlock(); }}, 't1');lock.lock();System.out.println('獲得了鎖');t1.start();try { sleep(1); t1.interrupt(); System.out.println('執(zhí)行打斷'); sleep(1);} finally { System.out.println('釋放了鎖'); lock.unlock();}
4.鎖超時
ReentranLock支持可打斷,其實就是為了避免死等,這樣就可以減少死鎖的發(fā)生。實際上可打斷這種方式屬于一種被動的避免死等,是由其它線程interrupt來打斷。而鎖超時是主動的方式避免死等的手段。獲取鎖用tryLock()方法,即嘗試獲得鎖,如果成功了,它就獲得鎖,如果失敗了,它就可以不去進入阻塞隊列等待,它就會返回false,表示沒有獲得鎖。
立刻失敗
public static void main(String[] args) { ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); Thread t1 = new Thread(() -> { System.out.println('啟動...'); if (!lock.tryLock()) { System.out.println('獲取不到鎖,立刻失敗,返回'); return; } try { System.out.println('獲得了鎖'); } finally { lock.unlock(); } }, 't1'); lock.lock(); System.out.println('獲得了鎖'); t1.start(); try { try { sleep(500); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } finally { lock.unlock(); }}
獲得了鎖啟動...獲取不到鎖,立刻失敗,返回
超時失敗lock.tryLock(1,TimeUnit.SECONDS)表示嘗試等待1s,如果主線程不釋放鎖,那么它就會返回false,如果釋放了鎖,那么它就會返回true.tryLock也支持被打斷,被打斷時報異常。
ReentrantLock lock = new ReentrantLock();Thread t1 = new Thread(() -> { log.debug('啟動...'); try { if (!lock.tryLock(1, TimeUnit.SECONDS)) { log.debug('獲取等待 1s 后失敗,返回'); return; } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } try { log.debug('獲得了鎖'); } finally { lock.unlock(); }}, 't1');lock.lock();log.debug('獲得了鎖');t1.start();try { sleep(2);} finally { lock.unlock();}
輸出
18:19:40.537 [main] c.TestTimeout - 獲得了鎖18:19:40.544 [t1] c.TestTimeout - 啟動...18:19:41.547 [t1] c.TestTimeout - 獲取等待 1s 后失敗,返回
5.公平鎖對于synchronized來說,它是不公平的鎖。當一個線程持有鎖,其他線程就會進入阻塞隊列等待,當鎖的持有者釋放鎖的時候,這些線程就會一擁而上,誰先搶到,誰就成為monitor的主人,而不會按照先來先得的規(guī)則。
ReentrantLock 默認是不公平的ReentrantLock有一個帶參構(gòu)造方法。默認是非公平的。
public ReentrantLock(boolean fair) { sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();}
我們可以通過布爾值改成真,來保證它的公平性。即將來阻塞隊列里的線程,爭搶鎖的時候會按照進入阻塞隊列的順序執(zhí)行,先到先得。
6.條件變量 Conditionsynchronized 中也有條件變量,就是我們講原理時那個 waitSet 休息室,當條件不滿足時進入 waitSet 等待
ReentrantLock 的條件變量比 synchronized 強大之處在于,它是支持多個條件變量的,這就好比
synchronized 是那些不滿足條件的線程都在一間休息室等消息而 ReentrantLock 支持多間休息室,有專門等煙的休息室、專門等早餐的休息室、喚醒時也是按休息室來喚醒
使用要點:
await 前需要獲得鎖 await 執(zhí)行后,會釋放鎖,進入 conditionObject 等待 await 的線程被喚醒(或打斷、或超時)取重新競爭 lock 鎖 競爭 lock 鎖成功后,從 await 后繼續(xù)執(zhí)行 signal 相當于 notify,signalAll 相當于 notifyAllstatic ReentrantLock lock = new ReentrantLock();static Condition waitCigaretteQueue = lock.newCondition();static Condition waitbreakfastQueue = lock.newCondition();static volatile boolean hasCigrette = false;static volatile boolean hasBreakfast = false;public static void main(String[] args) { new Thread(() -> { try { lock.lock(); while (!hasCigrette) { try { waitCigaretteQueue.await(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } log.debug('等到了它的煙'); } finally { lock.unlock(); } }).start(); new Thread(() -> { try { lock.lock(); while (!hasBreakfast) { try { waitbreakfastQueue.await(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } log.debug('等到了它的早餐'); } finally { lock.unlock(); } }).start(); sleep(1); sendBreakfast(); sleep(1); sendCigarette();}private static void sendCigarette() { lock.lock(); try { log.debug('送煙來了'); hasCigrette = true; waitCigaretteQueue.signal(); } finally { lock.unlock(); }}private static void sendBreakfast() { lock.lock(); try { log.debug('送早餐來了'); hasBreakfast = true; waitbreakfastQueue.signal(); } finally { lock.unlock(); }}
輸出
18:52:27.680 [main] c.TestCondition - 送早餐來了18:52:27.682 [Thread-1] c.TestCondition - 等到了它的早餐18:52:28.683 [main] c.TestCondition - 送煙來了18:52:28.683 [Thread-0] c.TestCondition - 等到了它的煙
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