java 安全執行緒 Lock

標籤：java

對於安全執行緒我們前面使用了synchronized關鍵字，對於線程的協作我們使用Object.wait()和Object.notify()。在JDK1.5中java為我們提供了Lock來實現與它們相同的功能，並且效能優於它們，在JDK1.6時，JDK對synchronized做了最佳化，在效能上兩種方式差距不大了。

一、為什麼出現lock

　　synchronized修飾的代碼塊，當一個線程擷取了對應的鎖，並執行該代碼塊時，其他線程便只能一直等待，等待擷取鎖的線程釋放鎖，如果沒有釋放則需要無限的等待下去。擷取鎖的線程釋放鎖只會有兩種情況：

　　1、擷取鎖的線程執行完了該代碼塊，然後線程釋放對鎖的佔有。

　　2、線程執行發生異常，此時JVM會讓線程自動釋放鎖。

Lock與synchronized對比：

　　1、Lock不是Java語言內建的，synchronized是Java語言的關鍵字，因此是內建特性。Lock是一個類，通過這個類可以實現同步訪問。

　　2、synchronized不需要手動釋放鎖，當synchronized方法或者synchronized代碼塊執行完之後，系統會自動讓線程釋放對鎖的佔用；而Lock則必須要使用者去手動釋放鎖，如果沒有主動釋放鎖，就有可能導致出現死結現象。

二、java.util.concurrent.locks包中常用的類和介面。

650) this.width=650;" src="/img/fz.gif" alt="複製代碼" style="margin:0px;padding:0px;border:none;" />

public interface Lock {    //用來擷取鎖。如果鎖已被其他線程擷取，則進行等待。    void lock();   // 當通過這個方法去擷取鎖時，如果線程正在等待擷取鎖，則這個線程能夠響應中斷，即中斷線程的等待狀態    void lockInterruptibly() throws InterruptedException;    //它表示用來嘗試擷取鎖，如果擷取成功，則返回true，如果擷取失敗（即鎖已被其他線程擷取），則返回false    boolean tryLock();    //與tryLock()方法是類似的，只不過區別在於這個方法在拿不到鎖時會等待一定的時間，在時間期限之內如果還拿不到鎖，就返回false。如果如果一開始拿到鎖或者在等待期間內拿到了鎖，則返回true。    boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException;    //釋放鎖    void unlock();    Condition newCondition();}

650) this.width=650;" src="/img/fz.gif" alt="複製代碼" style="margin:0px;padding:0px;border:none;" />

1、Lock與unlock
　　Lock用於擷取鎖，但它不會主動釋放鎖所以需要與unlock()配合使用。一般在使用Lock時必須在try{}catch{}塊中進行，並且將釋放鎖的操作放在finally塊中進行，以保證鎖一定被被釋放，防止死結的發生。

650) this.width=650;" src="/img/fz.gif" alt="複製代碼" style="margin:0px;padding:0px;border:none;" />

package com.jalja.base.threadTest;import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;public class LockTest implements Runnable{    public static ReentrantLock lock=new ReentrantLock();    public static int c=0;    public void run() {        for(int i=0;i<1000;i++){            lock.lock();//擷取鎖            try {                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"獲得鎖");                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"====>"+c);                c++;            } catch (Exception e) {                e.printStackTrace();            }finally{                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"釋放鎖");                lock.unlock();//釋放鎖            }        }    }    public static void main(String[] args) {        LockTest lt=new LockTest();        Thread thread1=new Thread(lt);        Thread thread2=new Thread(lt);        thread1.start();        thread2.start();        try {            thread1.join();            thread2.join();        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }        System.out.println(c);    }}

650) this.width=650;" src="/img/fz.gif" alt="複製代碼" style="margin:0px;padding:0px;border:none;" />

注意：同一個線程可以連續獲得同一把鎖，但也必須釋放相同次數的鎖。允許下面的寫法

650) this.width=650;" src="/img/fz.gif" alt="複製代碼" style="margin:0px;padding:0px;border:none;" />

    　　　　  lock.lock();//擷取鎖            lock.lock();            lock.lock();            try {                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"獲得鎖");                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"====>"+c);                c++;            } catch (Exception e) {                e.printStackTrace();            }finally{                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"釋放鎖");                lock.unlock();//釋放鎖                lock.unlock();//釋放鎖                lock.unlock();//釋放鎖            }

650) this.width=650;" src="/img/fz.gif" alt="複製代碼" style="margin:0px;padding:0px;border:none;" />

2、擷取鎖等待時間tryLock(long time, TimeUnit unit)
　　如果你約朋友打籃球，約定時間到了你朋友還沒有出現，你等1小時後還是沒到，我想你肯定會掃興的離去。對於線程來說也應該時這樣的，因為通常我們是無法判斷一個線程為什麼會無法獲得鎖，但我們可以給該線程一個擷取鎖的時間限制，如果到時間還沒有擷取到鎖，則放棄擷取鎖。

650) this.width=650;" src="/img/fz.gif" alt="複製代碼" style="margin:0px;padding:0px;border:none;" />

package com.jalja.base.threadTest;import java.util.concurrent.TimeUnit;import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;public class TryLockTest implements Runnable{    public static ReentrantLock lock=new ReentrantLock();    private static int m=0;    public void run() {        try {            if(lock.tryLock(1, TimeUnit.SECONDS)){//設定擷取鎖的等待時間長度1秒                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"獲得鎖");                m++;                //Thread.sleep(2000);//設定休眠2秒            }else{                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"未獲得鎖");            }        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();        }finally{            if(lock.isHeldByCurrentThread()){                lock.unlock();            }        }    }    public static void main(String[] args) {        TryLockTest thread1=new TryLockTest();        TryLockTest thread2=new TryLockTest();        Thread th1=new Thread(thread1);        Thread th2=new Thread(thread2);        th1.start();        th2.start();        try {            //讓main線程等待th1、th2線程執行完畢後，再繼續執行            th1.join();            th2.join();        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }        System.out.println(m);    }}

650) this.width=650;" src="/img/fz.gif" alt="複製代碼" style="margin:0px;padding:0px;border:none;" />

執行結果：

Thread-0獲得鎖Thread-1獲得鎖2

　　該代碼就是讓線程在鎖請求中，最多等待1秒，如果超過一秒沒有獲得鎖就返回false，如果獲得了鎖就返回true，根據執行結果可以看出Thread-1線程在1秒內獲得了鎖。

我們開啟注釋 //Thread.sleep(2000);就會發現Thread-1或Thread-0一定會有一個是未獲得鎖，這是因為佔用鎖的線程時間是2秒，而等待鎖的線程等待時間是1秒，所以在1秒後的瞬間它就放棄了請求鎖操作。

java 安全執行緒 Lock