《Java并发编程从入门到精通》显示锁Lock和ReentrantLock

作者：张振华    购买链接：天猫商城  JD商城  当当书店

显示锁Lock和ReentrantLock

Lock是一个接口提供了无条件的、可轮询的、定时的、可中断的锁获取操作，所有加锁和解锁的方法都是显式的。包路径是：java.util.concurrent.locks.Lock。核心方法是lock()，unlock()，tryLock()，实现类有ReentrantLock, ReentrantReadWriteLock.ReadLock, ReentrantReadWriteLock.WriteLock。

看一下Lock接口有如下方法：

public abstract interface Lock

{

public abstract void lock();

public abstract void lockInterruptibly() throws InterruptedException;

public abstract boolean tryLock();

public abstract boolean tryLock(long paramLong , TimeUnit paramTimeUnit) throws InterruptedException;

public abstract void unlock();

public abstract Condition newCondition();

}

对应的解说如下：

void lock();获取锁。如果锁不可用，出于线程调度目的，将禁用当前线程，并且在获得锁之前，该线程将一直处于休眠状态。
void lockInterruptibly() throws InterruptedException;如果当前线程未被中断，则获取锁。如果锁可用，则获取锁，并立即返回。如果锁不可用，出于线程调度目的，将禁用当前线程，并且在发生以下两种情况之一以前，该线程将一直处于休眠状态：锁由当前线程获得；或者其他某个线程中断 当前线程，并且支持对锁获取的中断。如果当前线程：在进入此方法时已经设置了该线程的中断状态；或者在获取锁时被中断 ，并且支持对锁获取的中断，则将抛出  InterruptedException ，并清除当前线程的已中断状态。
boolean tryLock();仅在调用时锁为空闲状态才获取该锁。如果锁可用，则获取锁，并立即返回值  true 。如果锁不可用，则此方法将立即返回值  false 。通常对于那些不是必须获取锁的操作可能有用。
boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException;如果锁在给定的等待时间内空闲，并且当前线程未被中断，则获取锁。如果锁可用，则此方法将立即返回值  true 。如果锁不可用，出于线程调度目的，将禁用当前线程，并且在发生以下三种情况之一前，该线程将一直处于休眠状态：
void unlock();释放锁。对应于lock()、tryLock()、tryLock(xx)、lockInterruptibly()等操作，如果成功的话应该对应着一个unlock()，这样可以避免死锁或者资源浪费。

newCondition() 返回用来与此 Lock 实例一起使用的 Condition 实例。

ReentrantLock是Lock的实现类，是一个互斥的同步器，它具有扩展的能力。在竞争条件下，ReentrantLock 的实现要比现在的 synchronized 实现更具有可伸缩性。（有可能在 JVM 的将来版本中改进 synchronized 的竞争性能）这意味着当许多线程都竞争相同锁定时，使用 ReentrantLock 的吞吐量通常要比 synchronized 好。换句话说，当许多线程试图访问 ReentrantLock 保护的共享资源时，JVM 将花费较少的时间来调度线程，而用更多个时间执行线程。虽然 ReentrantLock 类有许多优点，但是与同步相比，它有一个主要缺点 -- 它可能忘记释放锁定。ReentrantLock实在工作中对方法块加锁使用频率最高的。

使用方法如下：

class X {

private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

// ...

public void m() {

lock.lock(); // 获得锁

try {

// ... 方法体

} finally {

lock.unlock();//解锁

}

}

}
Lock与synchronized 的比较：

1：Lock使用起来比较灵活，但是必须有释放锁的动作；

2：Lock必须手动释放和开启锁，synchronized 不需要；

3：Lock只适用与代码块锁，而synchronized 对象之间的互斥关系；

请注意以下两种方式的区别：

第一种方式：两个方法之间的锁是独立的。如下：

public class ReentrantLockDemo {

public static void main(String[] args) {

final Count ct = new Count();

for (int i = 0; i < 2; i++) {

new Thread() {

@Override

public void run() {

ct.get();

}

}.start();

}

for (int i = 0; i < 2; i++) {

new Thread() {

@Override

public void run() {

ct.put();

}

}.start();

}

}

}

class Count {

public void get() {

final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

try {

lock.lock(); // 加锁

System. out.println(Thread.currentThread().getName() + "get begin");

Thread. sleep(1000L);// 模仿干活

System. out.println(Thread.currentThread().getName() + "get end");

lock.unlock(); // 解锁

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

public void put() {

final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

try {

lock.lock(); // 加锁

System. out.println(Thread.currentThread().getName() + "put begin");

Thread. sleep(1000L);// 模仿干活

System. out.println(Thread.currentThread().getName() + "put end");

lock.unlock(); // 解锁

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

运行结果如下（每次运行结果都是不一样的，仔细体会一下）：

Thread-0get begin

Thread-1get begin

Thread-2put begin

Thread-3put begin

Thread-0get end

Thread-2put end

Thread-3put end

Thread-1get end

第二种方式，两个方法之间使用相同的锁。

ReentrantLockDemo 类的内容不变，将Count中的ReentrantLock改成全局变量，如下所示：

class Count {

final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

public void get() {

try {

lock.lock(); // 加锁

System. out.println(Thread.currentThread().getName() + "get begin");

Thread. sleep(1000L);// 模仿干活

System. out.println(Thread.currentThread().getName() + "get end");

lock.unlock(); // 解锁

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

public void put() {

try {

lock.lock(); // 加锁

System. out.println(Thread.currentThread().getName() + "put begin");

Thread. sleep(1000L);// 模仿干活

System. out.println(Thread.currentThread().getName() + "put end");

lock.unlock(); // 解锁

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

运行结果如下（每次运行结果一样的，仔细体会一下）：

Thread-0get begin

Thread-0get end

Thread-1get begin

Thread-1get end

Thread-2put begin

Thread-2put end

Thread-3put begin

Thread-3put end