java ReentranLock锁

Posted 2020-11-10 狗哥

1、效果和synchronized一样，都可以同步执行，lock方法获得锁，unlock方法释放锁

使用示例：

package com.test;

import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class MyService {
    
    private Lock lock = new ReentrantLock();
    public void methodA() {
        try {
            lock.lock();
            System.out.println("methodA begin ThreadName = " + Thread.currentThread().getName() + "time=" + System.currentTimeMillis());
            Thread.sleep(3000);
            System.out.println("methodA end ThreadName = " + Thread.currentThread().getName() + "time=" + System.currentTimeMillis());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
    
    public void methodB() {
        try {
            lock.lock();
            System.out.println("methodB begin ThreadName = " + Thread.currentThread().getName() + "time=" + System.currentTimeMillis());
            Thread.sleep(3000);
            System.out.println("methodB end ThreadName = " + Thread.currentThread().getName() + "time=" + System.currentTimeMillis());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}

package com.test;

public class Run {
    
    public static void main(String[] args) {
        
        MyService myService = new MyService();
        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            
            @Override
            public void run() {
                myService.methodA();
            }
        });
        Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
            
            @Override
            public void run() {
                myService.methodB();
            }
        });
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

结果：
methodA begin ThreadName = Thread-0time=1527821296840
methodA end ThreadName = Thread-0time=1527821299841
methodB begin ThreadName = Thread-1time=1527821299841
methodB end ThreadName = Thread-1time=1527821302841

注意:必须要在finally块里调用lock.unlock() 释放锁.

2、使用Condition实现等待/通知:

　　awati() 与 signal() 方法:

　　

package com.test;

import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class MyService {
    
    private Lock lock = new ReentrantLock();
    private Condition condition = lock.newCondition();
    
    public void testWait() {
        try {
            lock.lock();
            System.out.println("wait");
            condition.await();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
    
    public void testSignal() {
        try {
            lock.lock();
            condition.signal();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
    
}

• 通过Condition对象来使线程wait,必须先执行lock.lock()获得锁。
• Condition对象的signal()方法可以唤醒线程.
• Condition的awati()方法和Object 中的wati()方法等效.
• Condition的signal()方法和Object 中的notify()方法等效.
• Condition的signalAll()方法和Object中的notifyAll()方法等效。

3、公平锁和非公平锁：

　　公平锁标识线程获取锁的顺序是按照线程加锁的顺序来分配的。即先来先得的FIFO先进先出顺序。而非公平锁就是一种获取锁的抢占机制，是随机获得锁的。

　　

Lock lock=new ReentrantLock(true);//公平锁
Lock lock=new ReentrantLock(false);//非公平锁

4、ReentrantLock 类的方法：

• int getHoldCount() 的作用是查询当前线程保持此锁定的个数，也就是调用lock()方法的次数。
• int getQueueLength()的所用是返回正在等待获取此锁的线程估计数 。比如有5个线程，1个线程首先执行await()方法，那么调用此方法的返回值是4.
• int getWaitQueueLength(Condition condition)的所用是返回等待与此锁定相关的给定条件Condition的线程估计数，比如5个线程都执行了Condition的await()方法 ，那么返回值就是5.
• boolean hasQueuedThreads()的作用是查询是否有线程正在等待获取此锁.
• boolean hasWaiters(Condition condition)的作用是查询是否有线程正在等待与此锁定有关的condition条件。
• boolean isFair()的作用是判断是不是公平锁.
• boolean isHeldByCurrentThread()的作用是查询当前线程是否保持此锁。
• boolean isLocked()的作用是查询此锁是否由任意线程保持。
• void lockInterruptibly()的作用是：如果当前线程未被中断，则获取锁定，如果已经被中断则出现异常。
• boolean tryLock()的作用是仅在调用时锁定未被另一个线程保持的情况下，才获取该锁定。
• boolean tryLock(long timeout, TimeUnit unit) 的作用是，如果锁定在给定等待时间内没有被领一个线程保持，且当前线程未被中断，则获取该锁定。

5、ReentrantReadWriteLock 类，读写锁：

　　类ReentrantLock 具有完全互斥排他的效果，即同一时间只有一个线程在执行lock()方法后面的任务。

　　读写锁表示也有两个锁，一个是读操作相关的锁，也成为共享锁；另一个是写操作相关的锁，也就排它锁。也就是多个读锁之间不互斥，读锁与写锁互斥，写锁与写锁互斥。在没有线程进行写操作时，进行读取操作的多个线程都可以获取读锁，而进行写入操作的线程只有在获取写锁后才能进行写入操作。即多个线程可以同时进行读操作，但同一时刻只有一个线程可以进行写操作。

• 读读共享

　　

    private ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
    public void read() {
        try {
            try {
                lock.readLock().lock();
                System.out.println("获取读锁:" + System.currentTimeMillis());
                Thread.sleep(1000);
            } finally {
                lock.readLock().unlock();
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

• 写写互斥

　　

    private ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
    public void write() {
        try {
            try {
                lock.writeLock().lock();
                System.out.println("获取写锁:" + System.currentTimeMillis());
                Thread.sleep(1000);
            } finally {
                lock.writeLock().unlock();
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

• 读写互斥

　　

    private ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
    public void read() {
        try {
            try {
                lock.writeLock().lock();
                System.out.println("获取读锁:" + System.currentTimeMillis());
                Thread.sleep(1000);
            } finally {
                lock.writeLock().unlock();
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
    public void write() {
        try {
            try {
                lock.writeLock().lock();
                System.out.println("获取写锁:" + System.currentTimeMillis());
                Thread.sleep(1000);
            } finally {
                lock.writeLock().unlock();
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

 

synchronized 和 lock 的用法区别：

1. synchronized 是托管给JVM执行的。而Lock是Java写的控制锁的代码。
2. synchronized 原始采用的是CPU悲观锁机制，即线程获得的是独占锁。独占锁意味着其他线程只能依靠阻塞来等待线程释放锁。而在CPU转换线程阻塞时会引起线程上下文切换，会导致效率很低。
3. Lock用的是乐观锁方式。每次不加锁而是假设没有冲突而去完成某项操作，如果因为冲突失败就重试。直到成功为止。
4. ReentrantLock必须在finally中释放锁，而synchronized不需要。
5. ReentrantLock提供了可轮询的锁请求，他可以尝试的去取得锁，如果取得成功则继续处理，取得不成功，可以等下次运行的时候处理，所以不容易产生死锁。而synchronized则一旦进入锁请求要么成功，要么一直阻塞，所以更容易产生死锁。
6. synchronized的话，锁的范围是整个方法或synchronized块部分；而Lock因为是方法调用，可以跨方法，灵活性更大。

使用ReentrantLock的场景：

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.