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java多线程编程核心技术——第四章总结
阅读量:4453 次
发布时间:2019-06-07

本文共 7405 字,大约阅读时间需要 24 分钟。

第一节使用ReentrantLock类


 

  使用下面代码获取ReenTrantLock对象lock

private Lock lock = new ReentrantLock();

  调用lock.lock()方法可以对代码进行加锁,调用lock.unlock()方法对代码进行解锁。

  注:需要进行加锁的代码放在lock()unlock()方法中。


 

  调用了lock()方法代码的线程会持有“对象监视器”,其他线程只有等待锁被释放时再次争抢,效果跟使用synchronized关键字一样,线程间还是顺序执行的。


 

  类ReentrantLock实现等待/同步功能,需要借助于condition对象。

  Condition类具有很好的灵活性,可以实现多路通知功能:在一个Lock对象中创建多个Condition(对象监视器)实例,线程对象可以注册在指定的Condition中,从而有选择性地进行线程通知,在调度线程上更灵活。

  在使用notify()/notifyAll()方法进行通知时,被通知的线程是由JVM随机选择的,但使用ReentrantLock结合Condition类是可以实现前面介绍过的“选择性通知”,这个功能是常用,且在Condition中是默认的

  通过下面代码获取Condition实例

private Lock lock = new ReentrantLock();private Condition condition = lock.newCondition();

  然后使用condition.await()来进行等待操作。

  注:在进行await()前,必须调用lock.lock()来获取监视器对象,否则的话就会爆出异常:java.lang.IllegalMonitorStateException(无监视器异常)。


 

 

  Object类中的wait()方法相当于Condition类中的await()方法。

  Object类中的wait(long timeout)方法相当于Condition类中的await(long time, TimeUnit unit)方法。

  Object类中的notify()方法相当于Condition类中的single()方法。

  Object类中的notifyAll()方法相当于Condition类中的singleAll()方法。


 

 

  一个Condition对象可以通过singleAll()方法唤醒所有调用lock.newCondition().await()的线程。

  但是若想实现只唤醒部分线程,只能使用多个Condition对象了,这也就是Condition对象可以唤醒部分指定线程,提高程序运行效率。


 

 

  若想实现Condition对象唤醒部分指定线程。一定要是调用等待的Condition对象与调用唤醒的Condition保持是一个Condition对象


 

 

public class Service {    private Lock lock = new ReentrantLock();    private Condition condition = lock.newCondition();    private boolean flag = false;    public void set() {        try {            lock.lock();            while (flag == true) {                condition.await();            }            System.out.println("我是set");            flag = true;            condition.signal();        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        } finally {          lock.unlock();        }    }    public void get() {        try {            lock.lock();            while (flag == false) {                condition.await();            }            System.out.println("我是get");            flag = false;            condition.signal();        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        } finally {            lock.unlock();        }    }}

  一个线程调用set(),一个线程调用get()就可以实现一对一交替打印。


 

  service代码还是同1.7,执行时开启多条线程即可,但是会遇到“假死”问题,可以通过将signal()改为signalAll()来解决。

 


  锁Lock分为“公平锁”与“非公平锁”。

  公平锁:标识线程获取锁的顺序是按照线程加锁的顺序来分配的,即先来先得的FIFO先进先出顺序。

  非公平锁:一种线程抢占机制,是随机获取锁的,和公平锁不一样的就是先来的不一定先得到锁,这个方法可能会导致某些线程一直拿不到锁,自然不公平。

  创建的方式就是:

private Lock lock = new ReentrantLock(Boolean flag);

  flag为true就是公平锁,flag为false就是非公平锁


 

  1)int getHoldCount()                       查询当前线程保持此锁定的个数,也就是调用lock()方法的次数。

  2)int getQueueLength()                  返回正等待获取此锁定线程估计数。

      比如有5个线程,一个线程先执行await()方法,那么在调用getQueueLength()方法后返回值是4,说明有4个线程同时在等待lock的释放。

  3)int getWaitQueueLength(Condition condition)        返回等待与此锁定相关的给定条件Condition的线程估计数。

      比如有5个线程,每个线程都执行了同一个condition对象的await()方法,则调用getWaitQueueLength()返回的值就是5。

 

   注:以上都是ReentrantLock类的API


 

   1)boolean hasQueuedThread(Thread thread)          查询指定的线程是否正在等待获取此锁定。  

  2)boolean hasQueuedThreads()                  查询是否有线程正在等待获取此锁定。

  3)boolean hasWaiters(Condition condition)             查询是否有线程正在等待与此锁定有关的condition条件。

  

  注:以上都是ReentrantLock类的API


 

  1)boolean isFair()            判断是不是公平锁

  2)boolean isHeldByCurrentThread()    查询当前线程是否保持此锁定

  3)boolean isLocked()            查询此锁定是否由任意线程保持

 

  注:以上都是ReentrantLock类的API


 

  1)void lockInterruptibly()              如果当前线程未被中断(不处于中断状态),则获得锁定,如果已经被检测中断(处于中断状态)则出现异常。

            爆出java.lang.InterruptedException异常。

  2)boolean tryLcok()                仅在调用时锁定未被另一个线程保持的情况下,才获得该锁定。

  3)boolean tryLock(long timeout, TimeUnit unit)    如果锁定在给定等待时间内没有被另一个线程保持,且当前线程未被中断,则获得该锁定。

 

  注:以上都是ReentrantLock类的API


 

  此方法为condition的方法await()的替代。可以避免在挂起的时候遇到打断状态(interrupt)而爆出异常。


 

  在指定时间后唤醒自己。参数为long

  在线程等待期间也可以被其他线程唤醒。

  此方法是condition的API


 

 

  就是利用多个Condition实现顺序执行。

public class Main {    volatile private static int flag = 1;    private static ReentrantLock lock = new ReentrantLock();    final private static Condition c1 = lock.newCondition();    final private static Condition c2 = lock.newCondition();    final private static Condition c3 = lock.newCondition();    public static void main(String[] args) throws Exception{        Thread threadA = new Thread() {            @Override            public void run() {                try {                    lock.lock();                    while (flag != 1) {                        c1.await();                    }                    for (int i = 0; i < 3; i++) {                        System.out.println("ThreadA" + (i + 1));                    }                    flag = 2;                    c2.signalAll();                }catch (InterruptedException e) {                    e.printStackTrace();                }finally {                    lock.unlock();                }            }        };        Thread threadB = new Thread() {            @Override            public void run() {                try {                    lock.lock();                    while (flag != 2) {                        c2.await();                    }                    for (int i = 0; i < 3; i++) {                        System.out.println("ThreadB" + (i + 1));                    }                    flag = 3;                    c3.signalAll();                }catch (InterruptedException e) {                    e.printStackTrace();                }finally {                    lock.unlock();                }            }        };        Thread threadC = new Thread() {            @Override            public void run() {                try {                    lock.lock();                    while (flag != 3) {                        c3.await();                    }                    for (int i = 0; i < 3; i++) {                        System.out.println("ThreadC" + (i + 1));                    }                    flag = 1;                    c1.signalAll();                }catch (InterruptedException e) {                    e.printStackTrace();                }finally {                    lock.unlock();                }            }        };        Thread[] a = new Thread[5];        Thread[] b = new Thread[5];        Thread[] c = new Thread[5];        for (int i = 0; i < 5; i++) {            a[i] = new Thread(threadA);            b[i] = new Thread(threadB);            c[i] = new Thread(threadC);            a[i].start();            b[i].start();            c[i].start();        }    }}

第二节使用ReentrantReadWriteLock类

  实际上ReentrantLock虽然能够保证实例变量的线程安全性,但是效率比较低。

  为了在一些不需要操作实例变量的方法中,使用一些效率较高的锁来实现提升运行效率,即使用ReentrantReadWriteLock读写锁

  读写锁表示有两个锁,一个是读操作相关的锁,也成为共享锁;

            另一个是写操作相关的锁,也叫排他锁。

            也就是说读锁之间不互斥,读锁与写锁互斥,写锁与写锁互斥。在没有线程进行写操作时,多个进行读操作的线程都可以获取读锁,而进行写入操作的Thread只有在获取写锁后才能进

            行写入操作。

  注:多个线程可以同时进行读操作,但同一时刻只允许一个Thread进行写入操作。  


 

  可以通过如下代码获取读写锁

private ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();

  lock.readLock().lock()

  就可以获得读锁,并进行加锁。

  lock.readLock().unlock()

  释放读锁。

  注:读锁是共享锁。


 

  

  lock.writeLock().lock()

  就可以获得写锁,并进行加锁。

  lock.writeLock().unlock()

  释放写锁。

  注:写锁是互斥锁。


 

 

  读锁与写锁是互斥的,也就是说不管是读锁先加锁还是写锁先加锁,只要两者相遇都是互斥的,必须等待其中一个释放线程后才能够再获得锁。

  “读写”、“写读”、“写写”都是互斥的(因为写锁时互斥锁,所以只要出现写锁,就一定是互斥的)

  “读读”是共享的,非互斥的。


 

本章总结:

  本章用Lock来替换掉了synchronized关键字。

  Lock很重要,重要到什么程度?很多并发包的源码都是通过Lock实现的。学好了Lock,有助于你理解你进一步进阶去看一些并发的源码。

 

本文内容是书中内容兼具自己的个人看法所成。可能在个人看法上会有诸多问题(毕竟知识量有限,导致认知也有限),如果读者觉得有问题请大胆提出,我们可以相互交流、相互学习,欢迎你们的到来,心成意足,等待您的评价。

转载于:https://www.cnblogs.com/lilinzhiyu/p/8066398.html

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