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線程--鎖

Posted on 2009-12-22 21:10 啥都寫點閱讀(514) 評論(0) 編輯收藏所屬分類: J2SE

ReentrantLock類實現了Lock接口，通過它可以完全取代synchronized關鍵字

ReentrantLock的lock方法取得鎖，如果該鎖定沒有被其他線程占據，則獲取該鎖定并返回，將保持計數器置為1；如果當前線程已經占據鎖，則立即返回，將保持計數器加1；如果鎖定被其他線程占據，則當前線程進入睡眠狀態，等待其他線程釋放鎖，此事保持計數器為1.

ReentrantLock的unlock方法釋放鎖，如果當前線程是鎖的占有者，則將保持計數器減1，如果保持計算器等于0，則釋放鎖。如果當前線程不是鎖的占有者，則拋出異常。

ReadWriteLock是一個繼承Lock的接口，定義了讀寫鎖。它的一個實現類是ReentrantReadWriteLock。

ReentrantReadWriteLock的writeLock方法獲得用于寫入操作的鎖定，當獲得寫入鎖時，其他線程想進行讀寫操作都必須等待。

ReentrantReadWriteLock的readLock方法獲得用于讀操作的鎖定，當獲得讀取鎖時，其他讀的線程可以繼續獲得讀取鎖，但是不能獲得寫入鎖。

package book.j2se5.thread;

import java.util.concurrent.ExecutorService;

import java.util.concurrent.Executors;

import java.util.concurrent.Future;

import java.util.concurrent.locks.Lock;

import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;

/**

* Lockers

* 在多線程編程里面一個重要的概念是鎖定，如果一個資源是多個線程共享的，為了保證數據的完整性，

* 在進行事務性操作時需要將共享資源鎖定，這樣可以保證在做事務性操作時只有一個線程能對資源進行操作，

* 從而保證數據的完整性。在5.0以前，鎖定的功能是由Synchronized關鍵字來實現的。

public class Lockers {

/**

* 測試Lock的使用。在方法中使用Lock，可以避免使用Synchronized關鍵字。

public static class LockTest {

Lock lock = new ReentrantLock();// 鎖

double value = 0d; // 值

int addtimes = 0;

/**

* 增加value的值，該方法的操作分為2步，而且相互依賴，必須實現在一個事務中

* 所以該方法必須同步，以前的做法是在方法聲明中使用Synchronized關鍵字。

public void addValue(double v) {

lock.lock();// 取得鎖

System.out.println("LockTest to addValue: " + v + " "

+ System.currentTimeMillis());

try {

Thread.sleep(1000);

} catch (InterruptedException e) {

}

this.value += v;

this.addtimes++;

lock.unlock();// 釋放鎖

}

public double getValue() {

return this.value;

}

public static void testLockTest() throws Exception{

final LockTest lockTest = new LockTest();

// 新建任務1，調用lockTest的addValue方法

Runnable task1 = new Runnable(){

public void run(){

lockTest.addValue(55.55);

}

};

// 新建任務2，調用lockTest的getValue方法

Runnable task2 = new Runnable(){

public void run(){

System.out.println("value: " + lockTest.getValue());

}

};

// 新建任務執行服務

ExecutorService cachedService = Executors.newCachedThreadPool();

Future future = null;

// 同時執行任務1三次，由于addValue方法使用了鎖機制，所以，實質上會順序執行

for (int i=0; i<3; i++){

future = cachedService.submit(task1);

}

// 等待最后一個任務1被執行完

future.get();

// 再執行任務2，輸出結果

future = cachedService.submit(task2);

// 等待任務2執行完后，關閉任務執行服務

future.get();

cachedService.shutdownNow();

}

/**

* ReadWriteLock內置兩個Lock，一個是讀的Lock，一個是寫的Lock。

* 多個線程可同時得到讀的Lock，但只有一個線程能得到寫的Lock，

* 而且寫的Lock被鎖定后，任何線程都不能得到Lock。ReadWriteLock提供的方法有：

* readLock(): 返回一個讀的lock

* writeLock(): 返回一個寫的lock, 此lock是排他的。

* ReadWriteLockTest很適合處理類似文件的讀寫操作。

* 讀的時候可以同時讀，但不能寫；寫的時候既不能同時寫也不能讀。

public static class ReadWriteLockTest{

// 鎖

ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();

// 值

double value = 0d;

int addtimes = 0;

/**

* 增加value的值，不允許多個線程同時進入該方法

public void addValue(double v) {

// 得到writeLock并鎖定

Lock writeLock = lock.writeLock();

writeLock.lock();

System.out.println("ReadWriteLockTest to addValue: " + v + " "

+ System.currentTimeMillis());

try {

Thread.sleep(1000);

} catch (InterruptedException e) {

}

try {

// 做寫的工作

this.value += v;

this.addtimes++;

} finally {

// 釋放writeLock鎖

writeLock.unlock();

}

/**

* 獲得信息。當有線程在調用addValue方法時，getInfo得到的信息可能是不正確的。

* 所以，也必須保證該方法在被調用時，沒有方法在調用addValue方法。

public String getInfo() {

// 得到readLock并鎖定

Lock readLock = lock.readLock();

readLock.lock();

System.out.println("ReadWriteLockTest to getInfo "

+ System.currentTimeMillis());

try {

Thread.sleep(1000);

} catch (InterruptedException e) {

}

try {

// 做讀的工作

return this.value + " : " + this.addtimes;

} finally {

// 釋放readLock

readLock.unlock();

}

public static void testReadWriteLockTest() throws Exception{

final ReadWriteLockTest readWriteLockTest = new ReadWriteLockTest();

// 新建任務1，調用lockTest的addValue方法

Runnable task_1 = new Runnable(){

public void run(){

readWriteLockTest.addValue(55.55);

}

};

// 新建任務2，調用lockTest的getValue方法

Runnable task_2 = new Runnable(){

public void run(){

System.out.println("info: " + readWriteLockTest.getInfo());

}

};

// 新建任務執行服務

ExecutorService cachedService_1 = Executors.newCachedThreadPool();

Future future_1 = null;

// 同時執行5個任務，其中前2個任務是task_1，后兩個任務是task_2

for (int i=0; i<2; i++){

future_1 = cachedService_1.submit(task_1);

}

for (int i=0; i<2; i++){

future_1 = cachedService_1.submit(task_2);

}

// 最后一個任務是task_1

future_1 = cachedService_1.submit(task_1);

// 這5個任務的執行順序應該是：

// 第一個task_1先執行，第二個task_1再執行；這是因為不能同時寫，所以必須等。

// 然后2個task_2同時執行；這是因為在寫的時候，就不能讀，所以都等待寫結束，

// 又因為可以同時讀，所以它們同時執行

// 最后一個task_1再執行。這是因為在讀的時候，也不能寫，所以必須等待讀結束后，才能寫。

// 等待最后一個task_2被執行完

future_1.get();

cachedService_1.shutdownNow();

}

public static void main(String[] args) throws Exception{

Lockers.testLockTest();

System.out.println("---------------------");

Lockers.testReadWriteLockTest();

}

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