0

0

Lock用法总结分享

巴扎黑

巴扎黑

发布时间:2017-06-23 10:50:45

|

2311人浏览过

|

来源于php中文网

原创

lock

在上一篇文章中我们讲到了如何使用关键字synchronized来实现同步访问。本文我们继续来探讨这个问题,从java 5之后,在java.util.concurrent.locks包下提供了另外一种方式来实现同步访问,那就是lock。

也许有朋友会问,既然都可以通过synchronized来实现同步访问了,那么为什么还需要提供lock?这个问题将在下面进行阐述。本文先从synchronized的缺陷讲起,然后再讲述java.util.concurrent.locks包下常用的有哪些类和接口,最后讨论以下一些关于锁的概念方面的东西

synchronized缺陷

前面我们说过synchronized的线程释放锁的情况有两种:

  1. 代码块或者同步方法执行完毕

  2. 代码块或者同步方法出现异常有jvm自动释放锁

从上面的synchronized释放锁可以看出,只有synchronized代码块执行完毕或者异常才会释放,如果代码块中的程序因为IO原因阻塞了,那么线程将永远不会释放锁,但是此时另外的线程还要执行其他的程序,极大的影响了程序的执行效率,现在我们需要一种机制能够让线程不会一直无限的等待下去,能够响应中断,这个通过lock就可以办到

另外如果有一个程序,包含多个读线程和一个写线程,我们可以知道synchronized只能一个一个线程的执行,但是我们需要多个读线程同时进行读,那么使用synchronized肯定是不行的,但是我们使用lock同样可以办到

Lock

查看API可知,Lock是一个接口,因此是不可以直接创建对象的,但是我们可以利用其实现的类来创建对象,这个先不着急,我们先看看Lock类到底实现了什么方法,具体的实现我们将会在介绍其实现的类的时候再详细的讲解

方法

  • lock() 获取锁,如果没有获得就会一直等待

  • unlock() 释放锁

  • tryLock() 尝试获得锁,如果成功获得锁就执行,如果没有成功获得锁,那么就不会等待了

  • lockInterruptibly() 如果当前线程未被中断,则获取锁。

ReentrantLock

ReentrantLock是可重入锁,是实现Lock接口的一个类,可重入是一种线程的分配机制,可重入的意思就是总是分配给最近获得锁的线程,这是一种不公平的分配机制,将会出现饥饿现象,当然为了解决这种现象,ReentrantLock的构造方法还提供了一个fair参数,如果fair为true表示使用公平分配机制,将会有等待时间最长的线程获得锁

构造方法

  • ReentrantLock() 创建一个对象,默认使用的时可重入的机制

  • ReentrantLock(boolean fair) 如果fair为true那么使用的是公平分配机制

常用方法

  • lock() 获取锁,如果没有获取到将会一直阻塞

下面使用一段程序演示以下lock方法的使用,代码如下:

//实现接口的线程类public class MyThread implements Runnable {public ReentrantLock rLock = null;  //注意这里的锁一定要是全局变量,否则每一个线程都创建一把锁,那么将会毫无意义
 public MyThread() {this.rLock = new ReentrantLock(); // 创建默认的可重入锁}// 将unlock方法放在finally中确保执行中代码出现异常仍然能够释放锁,否则将会造成其它的线程阻塞public void display() {this.rLock.lock(); // 获取锁try {for (int i = 0; i < 10; i++) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在输出"+ i);
            }
        } finally {this.rLock.unlock(); // 释放锁,注意这步是一定需要的}

    }@Overridepublic void run() {this.display(); // 调用display方法}

}//线程的测试类,主要是创建对象启动线程public class Test {public static void main(String[] args) {final MyThread thread = new MyThread(); // 创建对象// 下面创建两个线程,并且直接启动,new Thread(thread).start();new Thread(thread).start();

    }
}

执行上面的代码得到下图的结果:

结果

从上面的结果看出,线程是一个一个输出的,并且只有等待一个线程输出完毕才能执行下一个线程,这里的仅仅是针对lock和unlock之间的代码,之外的代码并不是受到控制

注意: 这里的创建的可重入锁的对象必须对于每一个线程来说是全局的变量,是可以共享的一个对象,如果你在display方法中创建这个对象,那么是毫无意义的,因为每一个线程用的根本不是同一把锁

  • boolean tryLock() 首先尝试获取锁,如果获取锁了就执行,否则就不会一直等待

下面使用一段代码尝试以下这个方法,代码如下:

//实现接口的线程类public class MyThread implements Runnable {public ReentrantLock rLock = null; // 注意这里的锁一定要是全局变量,否则每一个线程都创建一把锁,那么将会毫无意义public MyThread() {this.rLock = new ReentrantLock(); // 创建默认的可重入锁}// 将unlock方法放在finally中确保执行中代码出现异常仍然能够释放锁,否则将会造成其它的线程阻塞public void display() {if (this.rLock.tryLock()) // 如果获取了锁{try {for (int i = 0; i < 10; i++) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                            + "正在输出" + i);
                }
            } finally {this.rLock.unlock(); // 释放锁,注意这步是一定需要的}

        } else {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                    + "获取锁失败,我将不会一直等待........");
        }

    }@Overridepublic void run() {this.display(); // 调用display方法}

}//线程的测试类,主要是创建对象启动线程public class Test {public static void main(String[] args) {final MyThread thread = new MyThread(); // 创建对象// 下面创建两个线程,并且直接启动,new Thread(thread).start();new Thread(thread).start();

    }
}

执行后的结果如下图:

intense图片全屏浏览插件(jQuery)
intense图片全屏浏览插件(jQuery)

intense图片全屏浏览插件(jQuery),当鼠标点击图片时,可以全屏幕浏览图片,移动鼠标可以查看图片不同的部分,适合相册展示图片细节。兼容主流浏览器,php中文网推荐下载! 使用方法: 1、head区域引用文件styles.css及intense.js 2、在文件中加入区域代码 3、复制images文件夹

下载

结果

从上面的结果我们知道线程0获取了锁开始执行,但是线程1并没有获取锁,但是使用的是tryLock并不是lock,因此不会一直等待下去,所以直接程序向下运行,直接跳过上锁的代码段,因此就输出了上面的那句话后直接结

ReadWriteLock

从API中可以知道,这个也是一个接口,用于实现读写线程,他有两个方法:Lock readLock(),Lock writeLock() 分别用于获得读锁和写锁,指定特定的锁可以实现特定的功能,比如读锁可以在写线程在执行的情况下可以实现多个读线程进行操作,下面我们来介绍它的具体的实现的类ReentrantReadWriteLock

ReentrantReadWriteLock

这个类也是一个可重入分配的类,当然前面已经说过了什么是可重入,现在我们来说说说这个类的详细的用法

构造方法

  • ReentrantReadWriteLock() 使用默认(非公平)的排序属性创建一个新的 ReentrantReadWriteLock。

  • ReentrantReadWriteLock(boolean fair) 使用给定的公平策略创建一个新的ReentrantReadWriteLock。

常用的方法

  • ReentrantReadWriteLock.ReadLock readLock() 用于返回读取操作的锁

前面已经说过读取操作的锁是用来实现多个线程共同执行的,代码如下:

//实现接口的线程类public class MyThread implements Runnable {public ReentrantReadWriteLock rwlock = null;public Lock rLock = null;public MyThread() {this.rwlock = new ReentrantReadWriteLock(); // 创建对象,使用的是非公平的this.rLock = this.rwlock.readLock(); // 获取读取锁对象}// 将unlock方法放在finally中确保执行中代码出现异常仍然能够释放锁,否则将会造成其它的线程阻塞public void display() {this.rLock.lock(); // 获取读取锁try {for (int i = 0; i < 10; i++) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在输出"+ i);
            }
        } finally {this.rLock.unlock(); // 释放锁,注意这步是一定需要的}

    }@Overridepublic void run() {this.display(); // 调用display方法}

}//线程的测试类,主要是创建对象启动线程public class Test {public static void main(String[] args) {final MyThread thread = new MyThread(); // 创建对象// 下面创建两个线程,并且直接启动,for(int i=0;i<5;i++)
        {new Thread(thread).start();
        }
        


    }
}

执行上面的程序结果如下:

结果

从上面的结果可以知道,其实使用读取操作是多个线程同时进行读取的操作,因此一定要小心谨慎的使用,根据自己的需求,一般不能在里面进行修改了,因为出现结果不准确的结果,这个就不多说了,相信大家都明白,总之要小心使用

  • ReentrantReadWriteLock.WriteLock writeLock() 返回用于写入操作的锁

写入操作的锁和读取操作的锁不一样了,因为一次只能允许一个线程执行写入操作。

并且如果一个线程已经占用了读锁,另外一个线程申请写锁将会一直等待线程释放读锁。

如果一个线程已经占用了写锁,另外一个线程申请读锁,那么这个线程将会一直等待线程释放写锁才能执行。

总之意思就是写线程和读线程不能同时执行,但是多个读线程可以同时执行

下面将使用一个程序详细的体会以下读写锁的综合使用,代码如下:

//实现接口的线程类public class MyThread {public ReentrantReadWriteLock rwlock = null;public Lock rLock = null;public Lock wLock = null;public ArrayList<Integer> arrayList = null;public MyThread() {this.rwlock = new ReentrantReadWriteLock(); // 创建对象,使用的是非公平的this.rLock = this.rwlock.readLock(); // 获取读取锁对象arrayList = new ArrayList<>(); // 实例化this.wLock = this.rwlock.writeLock(); // 获取写入锁对象}// 将unlock方法放在finally中确保执行中代码出现异常仍然能够释放锁,否则将会造成其它的线程阻塞// //向arraylist中写入数据public void put() {this.wLock.lock(); // 获取写入锁try {for (int i = 0; i < 10; i++) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                        + "正在执行写入操作,写入" + i);this.arrayList.add(i);
            }
        } finally {this.wLock.unlock();
        }

    }// 从arraylist中读取数据,这里只是随机读取使用的是get,并没有做什么修改,因为这仅仅是读取操作,如果进行了修改必须实现同步public void get() {this.rLock.lock(); // 获取读取操作的锁Random random = new Random();if (!arrayList.isEmpty()) {try {for (int i = 0; i < 10; i++) {int index = random.nextInt(this.arrayList.size() - 1);int data = this.arrayList.get(index);
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                            + "正在读取数据     " + data);
                }
            } finally {this.rLock.unlock();

            }
        } else {
            System.out.println("ArrayList为空");
        }

    }

}//线程的测试类,主要是创建对象启动线程public class Test {public static void main(String[] args) {final MyThread thread = new MyThread(); // 创建对象ArrayList<Thread> arrayList = new ArrayList<>();/*         * 创建8个读线程,2个写线程         */for (int i = 0; i < 2; i++) {
            arrayList.add(new Thread() {@Overridepublic void run() {
                    thread.put();
                }
            });

        }        for(int i=0;i<8;i++)
        {
            arrayList.add(new Thread(){@Overridepublic void run() {
                    thread.get();
                }
            });
        }        
        
        
        for (Thread t : arrayList) {
            t.start();
        }

    }
}

结果如下图:

结果

从上面可以看出写入线程都是一个一个执行的,读取线程是一起执行的

注意: 所有的锁对象对于线程来说必须是全局变量,否则毫无意义。读线程只能进行不影响线程安全性的操作,比如不能进行对数据的修改插入,如果想要进行修改的话必须还要使用锁对必要的代码实现同步操作

参考文章

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
pixiv网页版官网登录与阅读指南_pixiv官网直达入口与在线访问方法
pixiv网页版官网登录与阅读指南_pixiv官网直达入口与在线访问方法

本专题系统整理pixiv网页版官网入口及登录访问方式,涵盖官网登录页面直达路径、在线阅读入口及快速进入方法说明,帮助用户高效找到pixiv官方网站,实现便捷、安全的网页端浏览与账号登录体验。

616

2026.02.13

微博网页版主页入口与登录指南_官方网页端快速访问方法
微博网页版主页入口与登录指南_官方网页端快速访问方法

本专题系统整理微博网页版官方入口及网页端登录方式,涵盖首页直达地址、账号登录流程与常见访问问题说明,帮助用户快速找到微博官网主页,实现便捷、安全的网页端登录与内容浏览体验。

194

2026.02.13

Flutter跨平台开发与状态管理实战
Flutter跨平台开发与状态管理实战

本专题围绕Flutter框架展开,系统讲解跨平台UI构建原理与状态管理方案。内容涵盖Widget生命周期、路由管理、Provider与Bloc状态管理模式、网络请求封装及性能优化技巧。通过实战项目演示,帮助开发者构建流畅、可维护的跨平台移动应用。

91

2026.02.13

TypeScript工程化开发与Vite构建优化实践
TypeScript工程化开发与Vite构建优化实践

本专题面向前端开发者,深入讲解 TypeScript 类型系统与大型项目结构设计方法,并结合 Vite 构建工具优化前端工程化流程。内容包括模块化设计、类型声明管理、代码分割、热更新原理以及构建性能调优。通过完整项目示例,帮助开发者提升代码可维护性与开发效率。

20

2026.02.13

Redis高可用架构与分布式缓存实战
Redis高可用架构与分布式缓存实战

本专题围绕 Redis 在高并发系统中的应用展开,系统讲解主从复制、哨兵机制、Cluster 集群模式及数据分片原理。内容涵盖缓存穿透与雪崩解决方案、分布式锁实现、热点数据优化及持久化策略。通过真实业务场景演示,帮助开发者构建高可用、可扩展的分布式缓存系统。

54

2026.02.13

c语言 数据类型
c语言 数据类型

本专题整合了c语言数据类型相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

29

2026.02.12

雨课堂网页版登录入口与使用指南_官方在线教学平台访问方法
雨课堂网页版登录入口与使用指南_官方在线教学平台访问方法

本专题系统整理雨课堂网页版官方入口及在线登录方式,涵盖账号登录流程、官方直连入口及平台访问方法说明,帮助师生用户快速进入雨课堂在线教学平台,实现便捷、高效的课程学习与教学管理体验。

15

2026.02.12

豆包AI网页版入口与智能创作指南_官方在线写作与图片生成使用方法
豆包AI网页版入口与智能创作指南_官方在线写作与图片生成使用方法

本专题汇总豆包AI官方网页版入口及在线使用方式,涵盖智能写作工具、图片生成体验入口和官网登录方法,帮助用户快速直达豆包AI平台,高效完成文本创作与AI生图任务,实现便捷智能创作体验。

598

2026.02.12

PostgreSQL性能优化与索引调优实战
PostgreSQL性能优化与索引调优实战

本专题面向后端开发与数据库工程师,深入讲解 PostgreSQL 查询优化原理与索引机制。内容包括执行计划分析、常见索引类型对比、慢查询优化策略、事务隔离级别以及高并发场景下的性能调优技巧。通过实战案例解析,帮助开发者提升数据库响应速度与系统稳定性。

56

2026.02.12

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号