多线程下的锁

Posted 2020-11-27 shallowpen

1. synchronized和lock的区别：

1. synchronized 是Java内置关键字，lock 是Java类；
2. synchronized 无法判断是否获得锁，lock 可以；
3. synchronized 会自动释放，lock 需要手动释放；
4. synchronized 线程1阻塞，线程2会永远等待下去，lock 线程1阻塞，线程2lock.trylock() // 会尝试去获得锁，若获取不到会结束等待；
5. synchronized 可重入，不可中断，非公平， lock可重入，可判断，可公平；

　　共同注意点：

　　睡眠建议使用TimeUnit类，不建议使用sleep；　　

　　在多线程下用 if () 判断条件是不安全的， 应该用while () 进行判断。

    private int num = 0;
    public synchronized void add() throws Exception {
        // 判断
        while (num != 0) { // 若此处用if()进行判断，在多线程下结果错误
            this.wait();
        }
        // 进行业务编码
        num++;
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"	"+num);
        // 通知
        this.notifyAll();
    }

　　使用synchronized 关键字，notify() (Object类中方法) 不能精准唤醒线程，唤醒线程由Java虚拟机决定。

　　使用lock锁,可实现Condition接口，signal() 方法可精准唤醒线程。

    private int num = 1;
    Lock lock = new ReentrantLock();
    private Condition condition1 = lock.newCondition();
    private Condition condition2 = lock.newCondition();
    private Condition condition3 = lock.newCondition();

    public void print5() {
        lock.lock();

        try {
            while (num != 1) {
                condition1.await();
            }
            for (int i = 1; i <= 5; i++) {
                System.out.print(Thread.currentThread().getName() + "	" + i + "->");
            }
            System.out.println();
            num = 2;
            condition2.signal();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public void print10() {
        lock.lock();

        try {
            while (num != 2) {
                condition2.await();
            }
            for (int i = 1; i <= 10; i++) {
                System.out.print(Thread.currentThread().getName() + "	" + i + "->");
            }
            System.out.println();
            num = 3;
            condition3.signal();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public void print15() {
        lock.lock();

        try {
            while (num != 3) {
                condition3.await();
            }
            for (int i = 1; i <= 15; i++) {
                System.out.print(Thread.currentThread().getName() + "	" + i + "->");
            }
            System.out.println();
            num = 1;
            condition1.signal();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

　　

 

2. 多线程下使用的辅助类

• CountDownLatch 倒计时锁存器 （Object类）

　　倒计时计数达到参数数量，即释放阻塞，执行后续操作

        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(8); // 参数：线程数
    
        for (int i = 0; i < 6; i++) {
            new Thread(() -> {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"_start");
                countDownLatch.countDown(); // 每执行一个线程，参数-1
            }).start();
        }
        
        countDownLatch.await(); // 当达到参数指定的线程数，释放阻塞
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"_end");

 

• CyclicBarrier 循环阻塞计数器

　　举例：集龙珠，每集齐一颗龙珠(线程)，计数+1 ，当龙珠数量达到7 ，即可召唤神龙 （只要执行的线程足够，即可循环召唤神龙）

CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(7, new Runnable() { // 参数1：线程数量 参数2：待执行的操作
     @Override
     public void run() {
        System.out.println("hello...");
    }
});

for (int i = 0; i < 7; i++) {
        new Thread(()-> {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"_start");
        try {
            cyclicBarrier.await(); // 循环计数并等待
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (BrokenBarrierException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }).start();
}                        

 

• Semaphore 一个计数信号量

　　举例：抢车位，参数为车位数，同时获得许可证的车(线程)一共3个，当车开走，后面的才可获得许可证进入

Semaphore semaphore = new Semaphore(3); 参数：线程数量

for (int i = 0; i < 6; i++) {
    new Thread(() -> {
        try {
            semaphore.acquire(); // 获取许可证
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"到了");
            TimeUnit.SECONDS.sleep(3);  // 睡眠建议用TimeUnit类，不建议使用sleep
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"走了");
            TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            semaphore.release(); // 释放许可证
        }
    }).start();
}

 

3. callable 和 runnable 的区别：

1. callable 有返回值，runnable 没有返回值
2. callable 会抛出异常，runnable 不会
3. 方法不同 call() , run()　　　　

　　通过源码发现 FutrueTask<> 类可使两者产生联系