ReentrantLock锁

1.Lock接口

Lock,锁对象。在Java中锁是用来控制多个线程访问共享资源的方式,一般来说,一个锁能够防止多个线程同时访问共享资源(但有的锁可以允许多个线程并发访问共享资源,比如读写锁,后面我们会分析)。在Lock接口出现之前,Java程序是靠synchronized关键字(后面分析)实现锁功能的,而JAVA SE5.0之后并发包中新增了Lock接口用来实现锁的功能,它提供了与synchronized关键字类似的同步功能,只是在使用时需要显式地获取和释放锁,缺点就是缺少像synchronized那样隐式获取释放锁的便捷性,但是却拥有了锁获取与释放的可操作性,可中断的获取锁以及超时获取锁等多种synchronized关键字所不具备的同步特性。

Lock接口的主要方法(还有两个方法比较复杂,暂不介绍):

**void lock(): **执行此方法时, 如果锁处于空闲状态, 当前线程将获取到锁. 相反, 如果锁已经被其他线程持有, 将禁用当前线程, 直到当前线程获取到锁.
boolean tryLock():如果锁可用, 则获取锁, 并立即返回true, 否则返回false. 该方法和lock()的区别在于, tryLock()只是"试图"获取锁, 如果锁不可用, 不会导致当前线程被禁用, 当前线程仍然继续往下执行代码. 而lock()方法则是一定要获取到锁, 如果锁不可用, 就一直等待, 在未获得锁之前,当前线程并不继续向下执行. 通常采用如下的代码形式调用tryLock()方法:
void unlock():执行此方法时, 当前线程将释放持有的锁. 锁只能由持有者释放, 如果线程并不持有锁, 却执行该方法, 可能导致异常的发生.
Condition newCondition():条件对象,获取等待通知组件。该组件和当前的锁绑定,当前线程只有获取了锁,才能调用该组件的await()方法,而调用后,当前线程将缩放锁。

ReentrantLock,一个可重入的互斥锁,它具有与使用synchronized方法和语句所访问的隐式监视器锁相同的一些基本行为和语义,但功能更强大。(重入锁后面介绍)

2.ReentrantLock的使用

关于ReentrantLock的使用很简单,只需要显示调用,获得同步锁,释放同步锁即可。

ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); //参数默认false,不公平锁    
 .....................    
lock.lock(); //如果被其它资源锁定,会在此等待锁释放,达到暂停的效果    
try {    
    //操作    
} finally {    
    lock.unlock();  //释放锁  
}  

四、重入锁

当一个线程得到一个对象后,再次请求该对象锁时是可以再次得到该对象的锁的。
具体概念就是:自己可以再次获取自己的内部锁。
Java里面内置锁(synchronized)和Lock(ReentrantLock)都是可重入的。

public class SynchronizedTest {
    public void method1() {
        synchronized (SynchronizedTest.class) {
            System.out.println("方法1获得ReentrantTest的锁运行了");
            method2();
        }
    }
    public void method2() {
        synchronized (SynchronizedTest.class) {
            System.out.println("方法1里面调用的方法2重入锁,也正常运行了");
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        new SynchronizedTest().method1();
    }
}

上面便是synchronized的重入锁特性,即调用method1()方法时,已经获得了锁,此时内部调用method2()方法时,由于本身已经具有该锁,所以可以再次获取。

public class ReentrantLockTest {
    private Lock lock = new ReentrantLock();
    public void method1() {
        lock.lock();
        try {
            System.out.println("方法1获得ReentrantLock锁运行了");
            method2();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
    public void method2() {
        lock.lock();
        try {
            System.out.println("方法1里面调用的方法2重入ReentrantLock锁,也正常运行了");
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        new ReentrantLockTest().method1();
    }
}

上面便是ReentrantLock的重入锁特性,即调用method1()方法时,已经获得了锁,此时内部调用method2()方法时,由于本身已经具有该锁,所以可以再次获取。

五、公平锁

CPU在调度线程的时候是在等待队列里随机挑选一个线程,由于这种随机性所以是无法保证线程先到先得的(synchronized控制的锁就是这种非公平锁)。但这样就会产生饥饿现象,即有些线程(优先级较低的线程)可能永远也无法获取CPU的执行权,优先级高的线程会不断的强制它的资源。那么如何解决饥饿问题呢,这就需要公平锁了。公平锁可以保证线程按照时间的先后顺序执行,避免饥饿现象的产生。但公平锁的效率比较低,因为要实现顺序执行,需要维护一个有序队列。

ReentrantLock便是一种公平锁,通过在构造方法中传入true就是公平锁,传入false,就是非公平锁。



 

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