Java併發程式設計：Lock(比synchronized更靈活的同步)
阿新 • • 發佈：2019-01-31
Lock 是 java.util.concurrent.locks 包下的介面，Lock 實現提供了比使用 synchronized 方法和語句可獲得的更廣泛的鎖定操作，它能以更優雅的方式處理執行緒同步問題，我們拿Java執行緒(二)中的一個例子簡單的實現一下和 synchronized 一樣的效果，程式碼如下：
這樣就實現了和 synchronized 一樣的同步效果，需要注意的是，用 synchronized 修飾的方法或者語句塊在程式碼執行完之後鎖自動釋放，而用 Lock 需要我們手動釋放鎖，所以為了保證鎖最終被釋放(發生異常情況)，要把互斥區放在 try 內，釋放鎖放在 finally 內。
public class LockTest { public static void main(String[] args) { final Outputter1 output = new Outputter1(); new Thread() { public void run() { output.output("zhangsan"); }; }.start(); new Thread() { public void run() { output.output("lisi"); }; }.start(); } } class Outputter1 { private Lock lock = new ReentrantLock();// 鎖物件 public void output(String name) { // TODO 執行緒輸出方法 lock.lock();// 得到鎖 try { for(int i = 0; i < name.length(); i++) { System.out.print(name.charAt(i)); } } finally { lock.unlock();// 釋放鎖 } } }
這樣就實現了和 synchronized 一樣的同步效果，需要注意的是，用 synchronized 修飾的方法或者語句塊在程式碼執行完之後鎖自動釋放，而用 Lock 需要我們手動釋放鎖，所以為了保證鎖最終被釋放(發生異常情況)，要把互斥區放在 try 內，釋放鎖放在 finally 內。
如果說這就是 Lock，那麼它不能成為同步問題更完美的處理方式，下面要介紹的是讀寫鎖(ReadWriteLock)，我們會有一種需求，在對資料進行讀寫的時候，為了保證資料的一致性和完整性，需要讀和寫是互斥的，寫和寫是互斥的，但是讀和讀是不需要互斥的，這樣讀和讀不互斥效能更高些，來看一下不考慮互斥情況的程式碼原型：
public class ReadWriteLockTest { public static void main(String[] args) { final Data data = new Data(); for (int i = 0; i < 3; i++) { new Thread(new Runnable() { public void run() { for (int j = 0; j < 5; j++) { data.set(new Random().nextInt(30)); } } }).start(); } for (int i = 0; i < 3; i++) { new Thread(new Runnable() { public void run() { for (int j = 0; j < 5; j++) { data.get(); } } }).start(); } } } class Data { private int data;// 共享資料 public void set(int data) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "準備寫入資料"); try { Thread.sleep(20); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } this.data = data; System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "寫入" + this.data); } public void get() { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "準備讀取資料"); try { Thread.sleep(20); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "讀取" + this.data); } }
部分輸出結果：
Thread-1準備寫入資料
Thread-3準備讀取資料
Thread-2準備寫入資料
Thread-0準備寫入資料
Thread-4準備讀取資料
Thread-5準備讀取資料
Thread-2寫入12
Thread-4讀取12
Thread-5讀取5
Thread-1寫入12
我們要實現寫入和寫入互斥，讀取和寫入互斥，讀取和讀取互斥，在 set 和 get 方法加入 synchronized 修飾符：
public synchronized void set(int data) {...}
public synchronized void get() {...}
部分輸出結果：
Thread-0準備寫入資料
Thread-0寫入9
Thread-5準備讀取資料
Thread-5讀取9
Thread-5準備讀取資料
Thread-5讀取9
Thread-5準備讀取資料
Thread-5讀取9
Thread-5準備讀取資料
Thread-5讀取9
我們發現，雖然寫入和寫入互斥了，讀取和寫入也互斥了，但是讀取和讀取之間也互斥了，不能併發執行，效率較低，用讀寫鎖實現程式碼如下：
class Data {
private int data;// 共享資料
private ReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();
public void set(int data) {
rwl.writeLock().lock();// 取到寫鎖
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "準備寫入資料");
try {
Thread.sleep(20);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
this.data = data;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "寫入" + this.data);
} finally {
rwl.writeLock().unlock();// 釋放寫鎖
}
}
public void get() {
rwl.readLock().lock();// 取到讀鎖
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "準備讀取資料");
try {
Thread.sleep(20);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "讀取" + this.data);
} finally {
rwl.readLock().unlock();// 釋放讀鎖
}
}
}
部分輸出結果：
Thread-4準備讀取資料
Thread-3準備讀取資料
Thread-5準備讀取資料
Thread-5讀取18
Thread-4讀取18
Thread-3讀取18
Thread-2準備寫入資料
Thread-2寫入6
Thread-2準備寫入資料
Thread-2寫入10
Thread-1準備寫入資料
Thread-1寫入22
Thread-5準備讀取資料
從結果可以看出實現了我們的需求，這只是鎖的基本用法，鎖的機制還需要繼續深入學習。