Java多线程之Lock的使用

Posted 2020-10-02 yfceshi

1. import java.util.concurrent.ExecutorService;  
2. import java.util.concurrent.Executors;  
3. import java.util.concurrent.Future;  
4. import java.util.concurrent.locks.Lock;  
5. import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;  
6. import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;  
7. import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;  
8.   
9. /** 
10.  * Lockers 
11.  * 在多线程编程里面一个重要的概念是锁定，假设一个资源是多个线程共享的。为了保证数据的完整性， 
12.  * 在进行事务性操作时须要将共享资源锁定，这样能够保证在做事务性操作时仅仅有一个线程能对资源进行操作， 
13.  * 从而保证数据的完整性。在5.0曾经，锁定的功能是由Synchronized关键字来实现的。

     

14.  */  
15. public class Lockers {  
16.       
17.     /** 
18.      * 測试Lock的使用。

    在方法中使用Lock，能够避免使用Synchronized关键字。 

19.      */  
20.     public static class LockTest {  
21.   
22.         Lock lock = new ReentrantLock();// 锁  
23.         double value = 0d; // 值  
24.         int addtimes = 0;  
25.   
26.         /** 
27.          * 添加value的值。该方法的操作分为2步，并且相互依赖，必须实如今一个事务中 
28.          * 所以该方法必须同步。曾经的做法是在方法声明中使用Synchronized关键字。 
29.          */  
30.         public void addValue(double v) {  
31.             lock.lock();// 取得锁  
32.             System.out.println("LockTest to addValue: " + v + "   "  
33.                     + System.currentTimeMillis());  
34.             try {  
35.                 Thread.sleep(1000);  
36.             } catch (InterruptedException e) {  
37.             }  
38.             this.value += v;  
39.             this.addtimes++;  
40.             lock.unlock();// 释放锁  
41.         }  
42.   
43.         public double getValue() {  
44.             return this.value;  
45.         }  
46.     }  
47.     public static void testLockTest() throws Exception{  
48.         final LockTest lockTest = new LockTest();  
49.         // 新建任务1，调用lockTest的addValue方法  
50.         Runnable task1 = new Runnable(){  
51.             public void run(){  
52.                 lockTest.addValue(55.55);  
53.             }  
54.         };  
55.         // 新建任务2，调用lockTest的getValue方法  
56.         Runnable task2 = new Runnable(){  
57.             public void run(){  
58.                 System.out.println("value: " + lockTest.getValue());  
59.             }  
60.         };  
61.         // 新建任务运行服务  
62.         ExecutorService cachedService = Executors.newCachedThreadPool();  
63.         Future future = null;  
64.         // 同一时候运行任务1三次。由于addValue方法使用了锁机制，所以，实质上会顺序运行  
65.         for (int i=0; i<3; i++){  
66.             future = cachedService.submit(task1);  
67.         }  
68.         // 等待最后一个任务1被运行完  
69.         future.get();  
70.         // 再运行任务2。输出结果  
71.         future = cachedService.submit(task2);  
72.         // 等待任务2运行完后，关闭任务运行服务  
73.         future.get();  
74.         cachedService.shutdownNow();  
75.     }  
76.       
77.     /** 
78.      * ReadWriteLock内置两个Lock。一个是读的Lock，一个是写的Lock。 
79.      * 多个线程可同一时候得到读的Lock，但仅仅有一个线程能得到写的Lock， 
80.      * 并且写的Lock被锁定后，不论什么线程都不能得到Lock。

    ReadWriteLock提供的方法有： 

81.      * readLock(): 返回一个读的lock  
82.      * writeLock(): 返回一个写的lock, 此lock是排他的。 
83.      * ReadWriteLockTest非常适合处理相似文件的读写操作。 
84.      * 读的时候能够同一时候读，但不能写。写的时候既不能同一时候写也不能读。

     

85.      */  
86.     public static class ReadWriteLockTest{  
87.         // 锁  
88.         ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();  
89.         // 值  
90.         double value = 0d;  
91.         int addtimes = 0;  
92.           
93.         /** 
94.          * 添加value的值，不同意多个线程同一时候进入该方法 
95.          */  
96.         public void addValue(double v) {  
97.             // 得到writeLock并锁定  
98.             Lock writeLock = lock.writeLock();  
99.             writeLock.lock();  
100.             System.out.println("ReadWriteLockTest to addValue: " + v + "   "  
101.                     + System.currentTimeMillis());  
102.             try {  
103.                 Thread.sleep(1000);  
104.             } catch (InterruptedException e) {  
105.             }  
106.             try {  
107.                 // 做写的工作  
108.                 this.value += v;  
109.                 this.addtimes++;  
110.             } finally {  
111.                 // 释放writeLock锁  
112.                 writeLock.unlock();  
113.             }  
114.         }  
115.         /** 
116.          * 获得信息。

     当有线程在调用addValue方法时，getInfo得到的信息可能是不对的。 

117.          * 所以，也必须保证该方法在被调用时，没有方法在调用addValue方法。

      

118.          */  
119.         public String getInfo() {  
120.             // 得到readLock并锁定  
121.             Lock readLock = lock.readLock();  
122.             readLock.lock();  
123.             System.out.println("ReadWriteLockTest to getInfo   "  
124.                     + System.currentTimeMillis());  
125.             try {  
126.                 Thread.sleep(1000);  
127.             } catch (InterruptedException e) {  
128.             }  
129.             try {  
130.                 // 做读的工作  
131.                 return this.value + " : " + this.addtimes;  
132.             } finally {  
133.                 // 释放readLock  
134.                 readLock.unlock();  
135.             }  
136.         }  
137.     }  
138.       
139.     public static void testReadWriteLockTest() throws Exception{  
140.         final ReadWriteLockTest readWriteLockTest = new ReadWriteLockTest();  
141.         // 新建任务1，调用lockTest的addValue方法  
142.         Runnable task_1 = new Runnable(){  
143.             public void run(){  
144.                 readWriteLockTest.addValue(55.55);  
145.             }  
146.         };  
147.         // 新建任务2，调用lockTest的getValue方法  
148.         Runnable task_2 = new Runnable(){  
149.             public void run(){  
150.                 System.out.println("info: " + readWriteLockTest.getInfo());  
151.             }  
152.         };  
153.         // 新建任务运行服务  
154.         ExecutorService cachedService_1 = Executors.newCachedThreadPool();  
155.         Future future_1 = null;  
156.         // 同一时候运行5个任务，当中前2个任务是task_1，后两个任务是task_2  
157.         for (int i=0; i<2; i++){  
158.             future_1 = cachedService_1.submit(task_1);  
159.         }  
160.         for (int i=0; i<2; i++){  
161.             future_1 = cachedService_1.submit(task_2);  
162.         }  
163.         // 最后一个任务是task_1  
164.         future_1 = cachedService_1.submit(task_1);  
165.         // 这5个任务的运行顺序应该是：  
166.         // 第一个task_1先运行，第二个task_1再运行；这是由于不能同一时候写。所以必须等。  
167.         // 然后2个task_2同一时候运行；这是由于在写的时候，就不能读，所以都等待写结束，  
168.         // 又由于能够同一时候读，所以它们同一时候运行  
169.         // 最后一个task_1再运行。这是由于在读的时候，也不能写，所以必须等待读结束后。才干写。  
170.           
171.         // 等待最后一个task_2被运行完  
172.         future_1.get();  
173.         cachedService_1.shutdownNow();  
174.     }  
175.   
176.     public static void main(String[] args) throws Exception{  
177.         Lockers.testLockTest();  
178.         System.out.println("---------------------");  
179.         Lockers.testReadWriteLockTest();  
180.     }  
181. }