Java并发集合操作中对锁的应用

摘要: 通过锁解决在不同线程读取和修改集合引发的问题。
下面以List结合为例子，
先来看以下代码：
public static ArrayList<String>datas=new ArrayList<String>();
//初始化数据
public static void initData(){
for(int i=0;i<20;i++){
datas.add(""+i);
}
}

//线程1,读取集合的数据
public static  Thread thread1=new Thread(){
public void run() {
//int size=datas.size();
for(String data:datas){
System.out.println(data);
}
};
};
//线程2,删除集合的数据
private static Thread thread2=new Thread(){
public void run() {
int size=datas.size();
for(int i=0;i<size;i++){
datas.remove(0);
System.out.println("remove");
}
};
};
//启动程序
        public static void main(String[] args) {
initData();
thread1.start();
thread2.start();
}




这样子运行的话，肯定会出一个异常。下面请看执行的结果 
remove 
remove 
1 
remove 
remove 
remove 
remove 
remove 
remove 
Exception in thread "Thread-0" remove 
remove 
remove 
remove 
remove 
remove 
remove 
remove 
remove 
remove 
remove 
remove 
java.util.ConcurrentModificationException 
at java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:819) 
at java.util.ArrayList$Itr.next(ArrayList.java:791) 


在现实编程环境中，经常会遇到既需要遍历集合，又需要在另一个线程中删除集合。那么怎么解决呢？
下面就来解决这个问题，我们用到了位于java.util.concurrent.locks包里面的ReentrantReadWriteLock;
简称读写锁，它有两个核心的方法，分别是readLock()和writeLock()，即获取读锁和写锁。获取读锁的前提是写锁没有锁住。获取写锁的前提是读锁没有锁住。也就是保证在读的时候就没有人在写数据或者修改数据。在写数据或者修改数据的时候就没有人在读数据。就好像我们编辑word文档一样，在编辑状态，就不允许移动，复制。根据这个原理，我们接下来改进代码如下：
public static final ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock(false);

public static ArrayList<String>datas=new ArrayList<String>();
public static void initData(){
for(int i=0;i<20;i++){
datas.add(""+i);
}
}


public static  Thread thread1=new Thread(){
public void run() {
lock.readLock().lock();
for(String data:datas){
System.out.println("t1  "+data);
}
lock.readLock().unlock();
};
};
public static  Thread thread3=new Thread(){
public void run() {
lock.readLock().lock();
for(String data:datas){
System.out.println("t3  "+data);
}
lock.readLock().unlock();
};
};



private static Thread thread2=new Thread(){
public void run() {
int size=datas.size();
lock.writeLock().lock();
for(int i=0;i<size;i++){
datas.remove(0);
System.out.println("remove");
}
lock.writeLock().unlock();
};
};

public static void main(String[] args) {
initData();
thread1.start();
thread2.start();
thread3.start();
}




这时候程序执行结果是：
t1  0
t1  1
t1  2
t1  3
t1  4
t1  5
t1  6
t1  7
t1  8
t1  9
t1  10
t1  11
t1  12
t1  13
t1  14
t1  15
t1  16
t1  17
t1  18
t1  19
remove
remove
remove
remove
remove
remove
remove
remove
remove
remove
remove
remove
remove
remove
remove
remove
remove
remove
remove
remove


大家可能疑惑为啥没有t3的打印呢？因为读锁在释放之后，立马就被写锁占用了，写锁的线程把集合清空了，所以当轮到线程3的时候就没有数据了，多试几次，会发现还有一种执行结果就是全部都是remove。没有任何打印，这是因为先执行了线程2的缘故。如果我们按照这样的顺序执行，又会不同：
public static void main(String[] args) {
initData();
thread1.start();
thread3.start();
thread2.start();
}




t3  0 
t1  0 
t3  1 
t1  1 
t3  2 
t1  2 
t3  3 
t1  3 
t3  4 
t1  4 
t3  5 
t1  5 
t3  6 
t1  6 
t3  7 
t1  7 
t3  8 
t1  8 
t3  9 
t1  9 
t3  10 
t1  10 
t3  11 
t1  11 
t3  12 
t1  12 
t3  13 
t1  13 
t3  14 
t1  14 
t3  15 
t1  15 
t1  16 
t1  17 
t3  16 
t1  18 
t1  19 
t3  17 
t3  18 
t3  19 
remove 
remove 
remove 
remove 
remove 
remove 
remove 
remove 
remove 
remove 
remove 
remove 
remove 
remove 
remove 
remove 
remove 
remove 
remove 
remove 


可以看到读锁在不同的线程中是不排斥的。好的，就为大家介绍到这里。