Java培训教程之使用Lock取代synchronized

Posted 2021-08-14 程序员的小傲娇

在多线程中，1.5版本之前，我们都使用同步代码块或者同步方法来解决线程安全问题

比如：

同步代码块

synchronized(锁对象){

功能代码;

}

同步方法

public synchronized void test(){

功能代码;

}

在1.5版本，在java的工具类包中，java.util.concurrent.locks 中，推出了最新的

解决线程安全的方法，就是Lock+Condition的方式，

那这两种方式之间的关系和区别是什么呢?

加入对于线程常见的生产者消费者模式，我们使用两种方式实现，来看看他们的区别：

第一种，使用synchronized

我们完成一个男人挣钱女人花的例子

需求是如果没钱，男人线程挣一次钱，等待，然后唤醒女人去花钱，花完钱，等待，唤醒

男人去挣钱，一直循环这个过程，将男人线程看做生产线程，女人线程看做消费线程。

代码如下：

//首先完成共享数据

class Person{

String name;

boolean isMoney=true;

//挣钱

public void zhengQian(){

synchronized(this){

while(!isMoney){

try{wait();}catch(Exception e){}

}

name=“男人”;

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+name+"—挣钱—");

isMoney=!isMoney;

notifyAll();//叫醒所有

}

}

//花钱

public void huaQian(){

synchronized(this){

while(isMoney){

try{wait();}catch(Exception e){}

}

name=“women。。。。人”;

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+name+"—花=========钱—");

isMoney=!isMoney;

notifyAll();//叫醒所有

}

}

}

//输入线程

class In implements Runnable{

Person p=null;

In(Person p){

this.p=p;

}

public void run(){

while(true){

p.zhengQian();

}

}

}

//输出线程

class Out implements Runnable{

Person p=null;

Out(Person p){

this.p=p;

}

public void run(){

while(true){

p.huaQian();

}

}

}

从代码中可以看出，对于同步代码块或者同步方法来说，都是以锁对象this来控制其锁定的代码的。

api中也告诉我们：

Lock 实现提供了比使用 synchronized 方法和语句可获得的更广泛的锁定操作。此实现允许更灵活的结构，可以具有差别很大的属性，可以支持多个相关的 Condition 对象。

那使用Lock+Condition怎么来实现呢?

代码如下：

import java.util.concurrent.locks.*;

class Person{

String name;

boolean isMoney=true;

Lock lock=new ReentrantLock();

Condition in=lock.newCondition();

Condition out=lock.newCondition();

//挣钱

public void zhengQian(){

lock.lock();

try{

while(!isMoney){

try{in.wait();}catch(Exception e){}

}

name=“男人”;

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+name+"—挣钱—");

isMoney=!isMoney;

out.signal();//叫醒对方

}finally{

lock.unlock();

}

}

//花钱

public void huaQian(){

lock.lock();

try{

while(!isMoney){

try{out.wait();}catch(Exception e){}

}

name=“women。。。。人”;

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+name+"—花=========钱—");

isMoney=!isMoney;

in.signal();//叫醒对方

}finally{

lock.unlock();

}

}

}

对比发现，Lock+Condition的方式是使用Condition对象来具体操作现场的等待和唤醒的，

也就是对于生产线程有专属的生成线程的Condition对象，对消费线程有专属的消费线程的Condition

对象，当等待或者唤醒时可以精确的控制是哪方线程，同步代码块或者同步方法在唤醒时，不能精确的

唤醒对方，所以只能唤醒全部，这时候增加了线程的判断次数，明显，Lock+Condition是优于synchronized的方式的

接下来我们分析下Lock和Condition的关系

Lock的子类对象是来取代synchronized的，也就是锁，Condition只是锁的操作对象

取代的是以前的锁对象，都拥有等待和唤醒的方法，虽然名字不同，Condition主要是对锁的操作对象

进行分类，如下图：

上图中，一个Lock对象，创建出来三个Condition对象 x,y,z

也就是以后执行这个锁的线程将会被分成三类线程，比如如果执行x.await()，执行这段代码的

三个绿色线程将会进入等待状态，再比如z中三个红色线程都处于等待状态，如果执行z.signal(),将会唤醒执行z的三个红色线程中的某一个，这样代码就可以正常运行了。

蓝色线两侧分别表示两个Lock的子类对象，每一个lock的Condition之间可以互相操作，对于两个

锁之间的Condition，比如，x和Q，就没有直接的关系了

好了，这篇文章主要说明下Lock+Condition方式来取代synchronized,希望对大家有所帮助。

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