Java高级特性—锁

Posted 2021-01-17 一心行走

1).synchronized
　　加同步格式：
　　　　synchronized( 需要一个任意的对象（锁） ){
　　　　　　代码块中放操作共享数据的代码。
　　　　}
　　synchronized的缺陷
　　　synchronized是java中的一个关键字，也就是说是Java语言内置的特性。
　　   如果一个代码块被synchronized修饰了，当一个线程获取了对应的锁，并执行该代码块时，其他线程便只能一直等待，
　　   等待获取锁的线程释放锁，而这里获取锁的线程释放锁只会有两种情况：
　　　　1）获取锁的线程执行完了该代码块，然后线程释放对锁的占有；
　　　　2）线程执行发生异常，此时JVM会让线程自动释放锁。

2).Lock
　　lock和synchronized的区别
　　 1).Lock不是Java语言内置的，synchronized是Java语言的关键字，因此是内置特性。Lock是一个类，通过这个类可以实现同步访问；
　　 2).Lock和synchronized有一点非常大的不同，采用synchronized不需要用户去手动释放锁，
　　　　当synchronized方法或者synchronized代码块执行完之后，系统会自动让线程释放对锁的占用；
　　　　而Lock则必须要用户去手动释放锁，如果没有主动释放锁，就有可能导致出现死锁现象。
　　3).java.util.concurrent.locks包下常用的类,lock是一个接口
　　4).Lock接口中每个方法的使用：
　　　　lock()、tryLock()、tryLock(long time, TimeUnit unit)、lockInterruptibly()是用来获取锁的。
　　　　unLock()方法是用来释放锁的
　　5).四个获取锁方法的区别：
　　　　lock()方法是平常使用得最多的一个方法，就是用来获取锁。如果锁已被其他线程获取，则进行等待。

　　由于在前面讲到如果采用Lock，必须主动去释放锁，并且在发生异常时，不会自动释放锁。因此一般来说，
　　使用Lock必须在try{}catch{}块中进行，并且将释放锁的操作放在finally块中进行，以保证锁一定被被释放，
　　防止死锁的发生。

　　tryLock()方法是有返回值的，它表示用来尝试获取锁，如果获取成功，则返回true，如果获取
　　失败（即锁已被其他线程获取），则返回false，也就说这个方法无论如何都会立即返回。在拿不到锁时不会一直在那等待。

　　 tryLock(long time, TimeUnit unit)方法和tryLock()方法是类似的，只不过区别在于这个方法在拿不到锁
　　时会等待一定的时间，在时间期限之内如果还拿不到锁，就返回false。如果如果一开始拿到锁或者在等待期间
　　内拿到了锁，则返回true。

　　 lockInterruptibly()方法比较特殊，当通过这个方法去获取锁时，如果线程正在等待获取锁，则这个线程能
　　够响应中断，即中断线程的等待状态。也就使说，当两个线程同时通过lock.lockInterruptibly()想获取某个锁时
　　，假若此时线程A获取到了锁，而线程B只有等待，那么对线程B调用threadB.interrupt()方法能够中断线程B的
　　等待过程。

　　 注意，当一个线程获取了锁之后，是不会被interrupt()方法中断的。
　　 因此当通过lockInterruptibly()方法获取某个锁时，如果不能获取到，只有进行等待的情况下，是可以响应中断的。
　　 而用synchronized修饰的话，当一个线程处于等待某个锁的状态，是无法被中断的，只有一直等待下去。

　　ReentrantLock
　　直接使用lock接口的话，我们需要实现很多方法，不太方便，ReentrantLock是唯一实现了Lock接口的类，
　　并且ReentrantLock提供了更多的方法，ReentrantLock，意思是“可重入锁”。

　　一个用来获取读锁，一个用来获取写锁。也就是说将文件的读写操作分开，分成2个锁来分配给线程，从而使得多个
　　线程可以同时进行读操作。下面的ReentrantReadWriteLock实现了ReadWriteLock接口。

　　ReentrantReadWriteLock
　　 ReentrantReadWriteLock里面提供了很多丰富的方法，不过最主要的有两个方法：readLock()和writeLock()用
　　来获取读锁和写锁。

　　注意：
　　 　　不过要注意的是，如果有一个线程已经占用了读锁，则此时其他线程如果要申请写锁，则申请写锁的线程会一
　　　　直等待释放读锁。
　　如果有一个线程已经占用了写锁，则此时其他线程如果申请写锁或者读锁，则申请的线程会一直等待释放写锁。

3).Lock和synchronized的选择　　
　　1）Lock是一个接口，而synchronized是Java中的关键字，synchronized是内置的语言实现；
　　2）synchronized在发生异常时，会自动释放线程占有的锁，因此不会导致死锁现象发生；而Lock在发生异常时，
如果没有主动通过unLock()去释放锁，则很可能造成死锁现象，因此使用Lock时需要在finally块中释放锁；
　　3）Lock可以让等待锁的线程响应中断，而synchronized却不行，使用synchronized时，等待的线程会一直等待下去，
不能够响应中断；
　　4）通过Lock可以知道有没有成功获取锁，而synchronized却无法办到。
　　5）Lock可以提高多个线程进行读操作的效率。
　　 在性能上来说，如果竞争资源不激烈，两者的性能是差不多的，而当竞争资源非常激烈时（即有大量线程同时竞争），
此时Lock的性能要远远优于synchronized。所以说，在具体使用时要根据适当情况选择