Java并发编程:Lock的使用,可重入锁、读写锁、排他锁、乐观锁、悲观锁等

概述

Lock顾名思义就是锁,也能实现同步的效果,主要学习ReentrantLock(可重入锁)、ReentrantReadWriteLock(可重入读写锁)

ReentrantLock

在Java多线程中, 可以使用synchronized关键字来实现线程之间同步互斥, Reentrant Lock类也能达到同样的效果, 并且在扩展功能上也更加强大,比如具有嗅探锁定、多路分支通知等功能,而且在使用上也比synchronized更加的灵活。

Condition实现等待/通知

关键字synchronized与wait() 和notify() /notifyAll() 方法相结合可以实现等待/通知模式,
类ReentrantLock可以通过Condition对象实现同样的功能。使用Condition类有更好的灵活性,比如可以实现多路通知功能, 也就是在一个Lock对象里面可以创建多个Condition(即对象监视器) 实例, 线程对象可以注册在指定的Condition中, 从而可以有选
择性地进行线程通知,在调度线程上更加灵活。
wait/notify 是随JVM随机选择通知,而ReentrantLock借助Condition可以"选择性"通知

公平锁与非公平锁概念

公平锁:表示线程获取锁的顺序是按线程加锁顺序来的,FIFO先进先出
非公平锁:抢占式获取锁,是随机获取锁

private ReentrantLock lock;
lock = new ReentrantLock (true);//公平锁
lock = new ReentrantLock (false);//非公平锁

ReentrantReadWriteLock

ReentrantReadWriteLock类(读写锁), 使用它可以加快运行效率, 在某些不需要操作实例
变量的方法中, 完全可以使用读写锁Reentrant ReadWrite Lock来提升该方法的代
码运行速度。
读写锁表示也有两个锁,一个是读操作相关的锁,也称为共享锁;另一个是写操作
相关的锁,也叫排他锁。也就是多个读锁之间不互斥,读锁与写锁互斥,写锁与写
锁互斥。在没有线程Thread进行写入操作时, 进行读取操作的多个Thread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。即多个
Thread可以同时进行读取操作, 但是同一时刻只允许一个Thread进行写入操作。
即:读读共享,读写互斥,写读互斥,写写互斥

Java 8的StampedLock

Java 8 引入了一个新的读写锁叫StampedLock. 不仅这个锁更快,而且它提供强大的乐观锁API,这意味着你能以一个较低的代价获得一个读锁, 在这段时间希望没有写操作发生,当这段时间完成后,你可以查询一下锁,看是否在刚才这段时间是否有写操作发生?然后你可以决定是否需要再试一次 或升级锁或放弃。

StampedLock要比ReentrantReadWriteLock更加廉价,也就是开销比较小。
StampedLock控制锁有三种模式,一个StampedLock状态是由版本和模式两个部分组成,锁获取方法返回一个数字作为票据stamp,它用相应的锁状态表示并控制访问,数字0表示没有写锁被授权访问。在读锁上分为悲观锁和乐观锁
StampedLock使用

public class BankAccountWithStampedLock {
    private final StampedLock lock = new StampedLock();
    private double balance;
    public void deposit(double amount) {
        long stamp = lock.writeLock();
        try {
            balance = balance + amount;
        } finally {
            lock.unlockWrite(stamp);
        }
    }

    public double getBalance() {
        long stamp = lock.readLock();
        try {
            return balance;
        } finally {
            lock.unlockRead(stamp);
        }
    }
}
public class MyPoint {

    private double x, y;
    private final StampedLock sl = new StampedLock();
    // method is modifying x and y, needs exclusive lock stampLock中的排他锁实现:
    public void move(double deltaX, double deltaY) {

        long stamp = sl.writeLock();
        try {
            x += deltaX;
            y += deltaY;
        } finally {

            sl.unlockWrite(stamp);
        }
    }

// 悲观锁实现,并实现读锁转写锁
public void moveIfAt(double oldX, double oldY, double newX, double newY) {

        long stamp = sl.readLock(); //获得一个读悲观锁
        try {

            while (x == oldX && y == oldY) {  //循环,检查当前状态是否符合
                long writeStamp = sl.tryConvertToWriteLock(stamp);//将读锁转为写锁
                if (writeStamp != 0L) {//这是确认转为写锁是否成功

                    stamp = writeStamp; //如果成功 替换票据
                    x = newX; y = newY; //进行状态改变
                    break;

                //如果不能成功转换为写锁
                } else { 
                    sl.unlockRead(stamp);//我们显式释放读锁
                    stamp = sl.writeLock(); //显式直接进行写锁 然后再通过循环再试
                }
            }
        } finally {

            sl.unlock(stamp); //释放读锁或写锁
        }
    }
    
 //乐观锁实现
public double distanceFromOrigin() {

        long stamp = sl.tryOptimisticRead(); //获得一个乐观读锁

        double currentX = x, currentY = y; //将两个字段读入本地局部变量

        //检查发出乐观读锁后同时是否有其他写锁发生?
        if (!sl.validate(stamp)) {

            //如果没有,我们再次获得一个读悲观锁
            stamp = sl.readLock();
            try {

                // 将两个字段读入本地局部变量
                currentX = x;
                currentY = y;
            } finally {
                sl.unlockRead(stamp); //释放读锁
            }
        }
        return Math.sqrt(currentX * currentX + currentY * currentY);
    }
}

总结

使用Lock对象可以替换掉synchronized关键字的使用,而且比synchronized关键字功能更强大。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,547评论 6 477
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,399评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,428评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,599评论 1 274
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,612评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,577评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,941评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,603评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,852评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,605评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,693评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,375评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,955评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,936评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,172评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 43,970评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,414评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容