详解Java多线程锁之Lock和ReadWriteLock

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Lock接口的实现类ReentrantLock是实现了Lock接口的类,属于独享锁,独享锁在同一时刻仅有一个线程可以进行访问 。Lock接口很简单,实现了如下:
public interface Lock { void lock(); void lockInterruptibly() throws InterruptedException; boolean tryLock(); boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException; void unlock(); Condition newCondition();}lock()和unlock()
lock()和unlock()必须成对出现 。一般来说,使用lock必须在try{}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 。通常使用ReentrantLock来进行同步的话,是以下面这种形式去使用的:
ReentrantLock lock = ...;lock.lock();try{ //处理任务}catch(Exception ex){ }finally{ lock.unlock(); //释放锁}tryLock()
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)
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()
这是一个可中断的获取锁方法 。
如果没有其他线程持有锁,则当前线程获取到锁,并为锁计数加1,并且立即返回;如果当前线程已经持有锁,则为锁计数加1,并立即返回 。
如果其他线程持有锁,则当前线程将休眠直到下面两个事件中的一个发生:

  1. 当前线程获取到锁
  2. 其他线程中断当前线程
简而言之,lockInterruptibly()在线程等待锁期间是可以被interrupt的,而lock()在多线程等待锁期间是无视interrupt的 。
实验示例:
class MyThread { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { final Lock lock = new ReentrantLock(); lock.lock(); Thread t1 = new Thread(() -> { lock.lock(); //注释这行把下面注释打开再试试// try {// lock.lockInterruptibly();// } catch (InterruptedException e) {// e.printStackTrace();// } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " interrupted."); }); t1.start(); Thread.sleep(1000); t1.interrupt(); Thread.sleep(3000); }}
注意,当一个线程获取了锁之后,是不会被interrupt()方法中断的 。因为单独调用interrupt()方法不能中断正在运行过程中的线程,只能中断阻塞过程中的线程 。
ReadWriteLock接口的实现类ReadWriteLock也是一个接口,在它里面只定义了两个方法:
public interface ReadWriteLock { /** * Returns the lock used for reading. * * @return the lock used for reading. */ Lock readLock();/** * Returns the lock used for writing. * * @return the lock used for writing. */ Lock writeLock();}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 。ReentrantReadWriteLock实现了ReadWriteLock接口 。
线程进入读锁的前提条件:
  1. 没有其他线程的写锁,
  2. 没有写请求或者有写请求,但调用线程和持有锁的线程是同一个
  3. 线程进入写锁的前提条件:
  4. 没有其他线程的读锁
  5. 没有其他线程的写锁
ReentrantReadWriteLock支持以下功能:
  1. 支持公平和非公平的获取锁的方式;
  2. 支持可重入 。读线程在获取了读锁后还可以获取读锁;写线程在获取了写锁之后既可以再次获取写锁又可以获取读锁;
  3. 还允许从写入锁降级为读取锁,其实现方式是:先获取写入锁,然后获取读取锁,最后释放写入锁 。但是,从读取锁升级到写入锁是不允许的;
  4. 读取锁和写入锁都支持锁获取期间的中断;
  5. Condition支持 。仅写入锁提供了一个 Conditon 实现;读取锁不支持 Conditon ,readLock().newCondition() 会抛出 UnsupportedOperationException 。
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 。
使用实例:
public class Test { private ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();public static void main(String[] args) { final Test test = new Test();new Thread(){ public void run() { test.get(Thread.currentThread()); }; }.start();new Thread(){ public void run() { test.get(Thread.currentThread()); }; }.start();}// 如果将函数改成synchronized的,会降低多线程的执行效率 public void get(Thread thread) { rwl.readLock().lock(); try { long start = System.currentTimeMillis();while(System.currentTimeMillis() - start <= 1) { System.out.println(thread.getName()+"正在进行读操作"); } System.out.println(thread.getName()+"读操作完毕"); } finally { rwl.readLock().unlock(); } }}


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