Java線程(八)：鎖對象Lock-同步問題更完美的處理方式

原文:

http://blog.csdn.net/ghsau/article/details/7461369

Lock是java.util.concurrent.locks包下的接口，Lock 實現提供了比使用synchronized 方法和語句可得到的更普遍的鎖定操做，它能以更優雅的方式處理線程同步問題，咱們拿Java線程(二)中的一個例子簡單的實現一下和sychronized同樣的效果，代碼以下：

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1. public class LockTest {  
2.     public static void main(String[] args) {  
3.         final Outputter1 output = new Outputter1();  
4.         new Thread() {  
5.             public void run() {  
6.                 output.output("zhangsan");  
7.             };  
8.         }.start();        
9.         new Thread() {  
10.             public void run() {  
11.                 output.output("lisi");  
12.             };  
13.         }.start();  
14.     }  
15. }  
16. class Outputter1 {  
17.     private Lock lock = new ReentrantLock();// 鎖對象  
18.     public void output(String name) {  
19.         // TODO 線程輸出方法  
20.         lock.lock();// 獲得鎖  
21.         try {  
22.             for(int i = 0; i < name.length(); i++) {  
23.                 System.out.print(name.charAt(i));  
24.             }  
25.         } finally {  
26.             lock.unlock();// 釋放鎖  
27.         }  
28.     }  
29. }  

        這樣就實現了和sychronized同樣的同步效果，須要注意的是，用sychronized修飾的方法或者語句塊在代碼執行完以後鎖自動釋放，而用Lock須要咱們手動釋放鎖，因此爲了保證鎖最終被釋放(發生異常狀況)，要把互斥區放在try內，釋放鎖放在finally內。

        若是說這就是Lock，那麼它不能成爲同步問題更完美的處理方式，下面要介紹的是讀寫鎖(ReadWriteLock)，咱們會有一種需求，在對數據進行讀寫的時候，爲了保證數據的一致性和完整性，須要讀和寫是互斥的，寫和寫是互斥的，可是讀和讀是不須要互斥的，這樣讀和讀不互斥性能更高些，來看一下不考慮互斥狀況的代碼原型：

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1. public class ReadWriteLockTest {  
2.     public static void main(String[] args) {  
3.         final Data data = new Data();  
4.         for (int i = 0; i < 3; i++) {  
5.             new Thread(new Runnable() {  
6.                 public void run() {  
7.                     for (int j = 0; j < 5; j++) {  
8.                         data.set(new Random().nextInt(30));  
9.                     }  
10.                 }  
11.             }).start();  
12.         }         
13.         for (int i = 0; i < 3; i++) {  
14.             new Thread(new Runnable() {  
15.                 public void run() {  
16.                     for (int j = 0; j < 5; j++) {  
17.                         data.get();  
18.                     }  
19.                 }  
20.             }).start();  
21.         }  
22.     }  
23. }  
24. class Data {      
25.     private int data;// 共享數據      
26.     public void set(int data) {  
27.         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "準備寫入數據");  
28.         try {  
29.             Thread.sleep(20);  
30.         } catch (InterruptedException e) {  
31.             e.printStackTrace();  
32.         }  
33.         this.data = data;  
34.         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "寫入" + this.data);  
35.     }     
36.     public void get() {  
37.         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "準備讀取數據");  
38.         try {  
39.             Thread.sleep(20);  
40.         } catch (InterruptedException e) {  
41.             e.printStackTrace();  
42.         }  
43.         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "讀取" + this.data);  
44.     }  
45. }  

        部分輸出結果：

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1. Thread-1準備寫入數據  
2. Thread-3準備讀取數據  
3. Thread-2準備寫入數據  
4. Thread-0準備寫入數據  
5. Thread-4準備讀取數據  
6. Thread-5準備讀取數據  
7. Thread-2寫入12  
8. Thread-4讀取12  
9. Thread-5讀取5  
10. Thread-1寫入12  

        咱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sychronized修飾符：

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1. public synchronized void set(int data) {...}      
2. public synchronized void get() {...}  

        部分輸出結果：

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1. Thread-0準備寫入數據  
2. Thread-0寫入9  
3. Thread-5準備讀取數據  
4. Thread-5讀取9  
5. Thread-5準備讀取數據  
6. Thread-5讀取9  
7. Thread-5準備讀取數據  
8. Thread-5讀取9  
9. Thread-5準備讀取數據  
10. Thread-5讀取9  

        咱們發現，雖然寫入和寫入互斥了，讀取和寫入也互斥了，可是讀取和讀取之間也互斥了，不能併發執行，效率較低，用讀寫鎖實現代碼以下：

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1. class Data {      
2.     private int data;// 共享數據  
3.     private ReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();     
4.     public void set(int data) {  
5.         rwl.writeLock().lock();// 取到寫鎖  
6.         try {  
7.             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "準備寫入數據");  
8.             try {  
9.                 Thread.sleep(20);  
10.             } catch (InterruptedException e) {  
11.                 e.printStackTrace();  
12.             }  
13.             this.data = data;  
14.             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "寫入" + this.data);  
15.         } finally {  
16.             rwl.writeLock().unlock();// 釋放寫鎖  
17.         }  
18.     }     
19.     public void get() {  
20.         rwl.readLock().lock();// 取到讀鎖  
21.         try {  
22.             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "準備讀取數據");  
23.             try {  
24.                 Thread.sleep(20);  
25.             } catch (InterruptedException e) {  
26.                 e.printStackTrace();  
27.             }  
28.             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "讀取" + this.data);  
29.         } finally {  
30.             rwl.readLock().unlock();// 釋放讀鎖  
31.         }  
32.     }  
33. }  

        部分輸出結果：

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1. Thread-4準備讀取數據  
2. Thread-3準備讀取數據  
3. Thread-5準備讀取數據  
4. Thread-5讀取18  
5. Thread-4讀取18  
6. Thread-3讀取18  
7. Thread-2準備寫入數據  
8. Thread-2寫入6  
9. Thread-2準備寫入數據  
10. Thread-2寫入10  
11. Thread-1準備寫入數據  
12. Thread-1寫入22  
13. Thread-5準備讀取數據  

        從結果能夠看出實現了咱們的需求，這只是鎖的基本用法，鎖的機制還須要繼續深刻學習。

        本文來自：高爽|Coder，原文地址：http://blog.csdn.net/ghsau/article/details/7461369，轉載請註明。