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。