Java多线程包的Locks一览

2024-05-02 05:58
文章标签 java 多线程 locks 一览

本文主要是介绍Java多线程包的Locks一览,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

Java多线程包的Locks一览

 

Java多线程包提供了Locks,用作线程控制,看到这个名字自然要想起原生的Synchronized关键字,二者有什么优劣呢?

Synchronized在得不到锁时只能等待,但是Locks可以使用tryLock这样的方法

 

听起来好处也有限,但还是看看Locks的几个API吧

//要求获得锁,会阻塞整个线程
void lock();
//要求获得锁,不然就阻塞,但是可以被其他线程打断
void lockInterruptibly() throws InterruptedException;
//尝试获得锁
boolean tryLock();
//尝试获得锁,不然就等待
boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException;
//释放锁
void unlock();

 

让我们来看一个面无表情的代码示例:

Lock lock = new ReentrantLock();
lock.lock();
try {log.info("我获得了锁");
}finally {lock.unlock();log.info("我释放了锁");
}

如果加入它引以为傲的tryLock,则是如下写法:

ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(2);
Lock lock = new ReentrantLock();
executorService.submit(() -> {lock.lock();try {log.info("A获得了锁,睡2秒");Thread.sleep(2000);}catch (Exception e){//}finally {lock.unlock();log.info("A释放锁");}
});
executorService.submit(() -> {boolean hasLock = lock.tryLock();try {if (hasLock){log.info("B获得了锁");}else {log.info("B没获得锁");}}finally {lock.unlock();log.info("B结束");}
});
executorService.shutdown();
executorService.awaitTermination(1, TimeUnit.MINUTES);

输出:

17:29:48.508 [pool-1-thread-2] INFO com.example.demo.LocksTest - B没获得锁
17:29:48.508 [pool-1-thread-1] INFO com.example.demo.LocksTest - A获得了锁,睡2秒
17:29:50.515 [pool-1-thread-1] INFO com.example.demo.LocksTest - A释放锁

 

 

 

在写这篇文章的时候,我不禁在想,已经有了上一篇文章提到的那么多控制多线程并发的工具:CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore、Phaser,那么为什么还要Locks呢?

之后我看到了一个读写锁接口:读锁只能用来做读操作,当没有写操作进行时,任意线程都可以获取读锁,但写锁只能在没有任何线程读写时,由一个线程获得。

public interface ReadWriteLock {/*** Returns the lock used for reading.** @return the lock used for reading*/Lock readLock();/*** Returns the lock used for writing.** @return the lock used for writing*/Lock writeLock();
}

 

双读线程测试:

ReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);
for (int i = 1; i <=2 ; i ++){int finalI = i;executorService.submit(() ->{Lock readLock = readWriteLock.readLock();log.info("线程{}准备获取读锁", finalI);readLock.lock();try {log.info("线程{}获取了读锁", finalI);Thread.sleep(3 * 1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} finally {readLock.unlock();log.info("线程{}释放", finalI);}});
}
executorService.shutdown();
executorService.awaitTermination(1, TimeUnit.MINUTES);

输出:

17:41:56.493 [pool-1-thread-2] INFO com.example.demo.LocksTest - 线程2准备获取读锁
17:41:56.493 [pool-1-thread-1] INFO com.example.demo.LocksTest - 线程1准备获取读锁
17:41:56.499 [pool-1-thread-1] INFO com.example.demo.LocksTest - 线程1获取了读锁
17:41:56.499 [pool-1-thread-2] INFO com.example.demo.LocksTest - 线程2获取了读锁
17:41:59.500 [pool-1-thread-2] INFO com.example.demo.LocksTest - 线程2释放
17:41:59.500 [pool-1-thread-1] INFO com.example.demo.LocksTest - 线程1释放

可见,读锁可以同时获取

那么我如果追加一个写锁:

Thread.sleep(500);
//写1
executorService.submit(() -> {Lock writeLock = readWriteLock.writeLock();try {boolean canWrite = writeLock.tryLock();log.info("写1线程可以写吗? {}", canWrite);}finally {writeLock.unlock();}
});
//写2
executorService.submit( () -> {Lock writeLock = readWriteLock.writeLock();try {log.info("写2线程试图写入");boolean canWrite = writeLock.tryLock(4, TimeUnit.SECONDS);log.info("写2线程可以写吗? {}", canWrite);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} finally {writeLock.unlock();log.info("写2释放");}
});

等500毫秒为了确保读锁先被获取,之后加入2个写锁,可以看到输出为:

17:47:47.532 [pool-1-thread-2] INFO com.example.demo.LocksTest - 线程2准备获取读锁
17:47:47.532 [pool-1-thread-1] INFO com.example.demo.LocksTest - 线程1准备获取读锁
17:47:47.536 [pool-1-thread-2] INFO com.example.demo.LocksTest - 线程2获取了读锁
17:47:47.536 [pool-1-thread-1] INFO com.example.demo.LocksTest - 线程1获取了读锁
17:47:48.032 [pool-1-thread-3] INFO com.example.demo.LocksTest - 写1线程可以写吗? false
17:47:48.033 [pool-1-thread-4] INFO com.example.demo.LocksTest - 写2线程试图写入
17:47:50.538 [pool-1-thread-1] INFO com.example.demo.LocksTest - 线程1释放
17:47:50.538 [pool-1-thread-2] INFO com.example.demo.LocksTest - 线程2释放
17:47:50.538 [pool-1-thread-4] INFO com.example.demo.LocksTest - 写2线程可以写吗? true
17:47:50.539 [pool-1-thread-4] INFO com.example.demo.LocksTest - 写2释放

 

Condition

Locks贴心地加入了条件,使得一些操作更加形象,比如你需要维护一个线程安全的栈,且容量只有5,那么

写入操作:

try {lock.lock();while (stack.size() == 5) {notFull.await();}stack.push("" + finalI);notEmpty.signalAll();
} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();
} finally {lock.unlock();
}

在notFull.await()时,会执行一个原子性的操作,即释放锁。

释放锁等待弹出操作:

try {lock.lock();while (stack.size() == 0){notEmpty.await();}String str = stack.pop();log.info(str);notFull.signalAll();
} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();
} finally {lock.unlock();
}

 

使用容量为3的线程测试,首先执行4次入栈,然后执行1次弹出,预期结果是,前三次成功,第四次阻塞,等待弹出后,第四次完成

执行结果如下:

18:45:27.712 [pool-1-thread-1] INFO com.example.demo.LocksTest - 写线程1 尝试获取锁
18:45:27.712 [pool-1-thread-3] INFO com.example.demo.LocksTest - 写线程3 尝试获取锁
18:45:27.716 [pool-1-thread-1] INFO com.example.demo.LocksTest - 写线程1 获取了锁
18:45:27.717 [pool-1-thread-1] INFO com.example.demo.LocksTest - 写线程1 写入完毕
18:45:27.712 [pool-1-thread-4] INFO com.example.demo.LocksTest - 写线程4 尝试获取锁
18:45:27.712 [pool-1-thread-2] INFO com.example.demo.LocksTest - 写线程2 尝试获取锁
18:45:27.717 [pool-1-thread-3] INFO com.example.demo.LocksTest - 写线程3 获取了锁
18:45:27.717 [pool-1-thread-3] INFO com.example.demo.LocksTest - 写线程3 写入完毕
18:45:27.717 [pool-1-thread-4] INFO com.example.demo.LocksTest - 写线程4 获取了锁
18:45:27.717 [pool-1-thread-4] INFO com.example.demo.LocksTest - 写线程4 写入完毕
18:45:27.717 [pool-1-thread-2] INFO com.example.demo.LocksTest - 写线程2 获取了锁
18:45:27.717 [pool-1-thread-2] INFO com.example.demo.LocksTest - 写线程2 被阻塞,因为栈满
18:45:28.214 [pool-1-thread-5] INFO com.example.demo.LocksTest - 4
18:45:28.214 [pool-1-thread-2] INFO com.example.demo.LocksTest - 写线程2 写入完毕

观察最后4行,如预期一致。

 

 

在JDK8中,引入了一种新的锁,StampedLock,读写分离的乐观锁,但我在工作中暂时没有遇到过这种需求,因此不再班门弄斧,有兴趣的读者可以自行搜索。

 

小编是一个有着5年工作经验的java'开发工程师,关于java'编程,自己有做材料的整合,一个完整的java编程学习路线,学习材料和工具,能够进我的群收取,免费送给**723197800**大家,希望你也能凭着自己的努力,成为下一个优秀的程序员。

这篇关于Java多线程包的Locks一览的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/953518

相关文章

Springboot @Autowired和@Resource的区别解析

《Springboot@Autowired和@Resource的区别解析》@Resource是JDK提供的注解,只是Spring在实现上提供了这个注解的功能支持,本文给大家介绍Springboot@... 目录【一】定义【1】@Autowired【2】@Resource【二】区别【1】包含的属性不同【2】@

springboot循环依赖问题案例代码及解决办法

《springboot循环依赖问题案例代码及解决办法》在SpringBoot中,如果两个或多个Bean之间存在循环依赖(即BeanA依赖BeanB,而BeanB又依赖BeanA),会导致Spring的... 目录1. 什么是循环依赖?2. 循环依赖的场景案例3. 解决循环依赖的常见方法方法 1:使用 @La

Java枚举类实现Key-Value映射的多种实现方式

《Java枚举类实现Key-Value映射的多种实现方式》在Java开发中,枚举(Enum)是一种特殊的类,本文将详细介绍Java枚举类实现key-value映射的多种方式,有需要的小伙伴可以根据需要... 目录前言一、基础实现方式1.1 为枚举添加属性和构造方法二、http://www.cppcns.co

Elasticsearch 在 Java 中的使用教程

《Elasticsearch在Java中的使用教程》Elasticsearch是一个分布式搜索和分析引擎,基于ApacheLucene构建,能够实现实时数据的存储、搜索、和分析,它广泛应用于全文... 目录1. Elasticsearch 简介2. 环境准备2.1 安装 Elasticsearch2.2 J

Java中的String.valueOf()和toString()方法区别小结

《Java中的String.valueOf()和toString()方法区别小结》字符串操作是开发者日常编程任务中不可或缺的一部分,转换为字符串是一种常见需求,其中最常见的就是String.value... 目录String.valueOf()方法方法定义方法实现使用示例使用场景toString()方法方法

Java中List的contains()方法的使用小结

《Java中List的contains()方法的使用小结》List的contains()方法用于检查列表中是否包含指定的元素,借助equals()方法进行判断,下面就来介绍Java中List的c... 目录详细展开1. 方法签名2. 工作原理3. 使用示例4. 注意事项总结结论:List 的 contain

Java实现文件图片的预览和下载功能

《Java实现文件图片的预览和下载功能》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Java实现文件图片的预览和下载功能,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... Java实现文件(图片)的预览和下载 @ApiOperation("访问文件") @GetMapping("

Spring Boot + MyBatis Plus 高效开发实战从入门到进阶优化(推荐)

《SpringBoot+MyBatisPlus高效开发实战从入门到进阶优化(推荐)》本文将详细介绍SpringBoot+MyBatisPlus的完整开发流程,并深入剖析分页查询、批量操作、动... 目录Spring Boot + MyBATis Plus 高效开发实战:从入门到进阶优化1. MyBatis

SpringCloud动态配置注解@RefreshScope与@Component的深度解析

《SpringCloud动态配置注解@RefreshScope与@Component的深度解析》在现代微服务架构中,动态配置管理是一个关键需求,本文将为大家介绍SpringCloud中相关的注解@Re... 目录引言1. @RefreshScope 的作用与原理1.1 什么是 @RefreshScope1.

Java并发编程必备之Synchronized关键字深入解析

《Java并发编程必备之Synchronized关键字深入解析》本文我们深入探索了Java中的Synchronized关键字,包括其互斥性和可重入性的特性,文章详细介绍了Synchronized的三种... 目录一、前言二、Synchronized关键字2.1 Synchronized的特性1. 互斥2.