ReentrantLock与synchronized的比较
2020-05-01 本文已影响0人
文景大大
一、ReentrantLock与synchronized的区别
首先构造一个线程不安全的例子：
@Slf4j
public class Counter {
private int count = 0;
public int getCount(){
return count;
}
public void plus(){
for (int i = 0; i < 3; i++) {
log.info("{}的count为：{}", Thread.currentThread().getName(),count++);
}
}
}
@Slf4j
public class MyThread implements Runnable {
private Counter counter;
public MyThread(Counter counter){
this.counter = counter;
}
@Override
public void run() {
counter.plus();
log.info("{}执行完毕counter为：{}", Thread.currentThread().getName(), counter.getCount());
}
}
@Slf4j
public class Test001 {
public static void main(String[] args) {
Counter counter = new Counter();
Thread thread1 = new Thread(new MyThread(counter));
thread1.start();
Thread thread2 = new Thread(new MyThread(counter));
thread2.start();
}
}
执行结果的一种可能是：
Thread-0的count为：0
Thread-1的count为：1
Thread-1的count为：3
Thread-0的count为：2
Thread-1的count为：4
Thread-0的count为：5
Thread-0执行完毕counter为：6
Thread-1执行完毕counter为：6
不光出现了两个线程交替执行的情况，而且两个线程出现了脏读。
为了解决线程的并发安全问题，我们可以使用synchronized来解决：
public void plus(){
synchronized (this) {
for (int i = 0; i < 3; i++) {
log.info("{}的count为：{}", Thread.currentThread().getName(),count++);
}
}
}
同时， 也可以使用今天的主角ReentrantLock来解决：
@Slf4j
public class Counter {
private Lock lock = new ReentrantLock();
private int count = 0;
public int getCount(){
return count;
}
public void plus(){
lock.lock();
for (int i = 0; i < 3; i++) {
log.info("{}的count为：{}", Thread.currentThread().getName(),count++);
}
lock.unlock();
}
}
在lock的日常的使用中，Java编码规范建议我们：
1. 上锁操作后面必须紧跟try代码块，且unlock要放在finally的第一行；
2. 在使用阻塞等待获取锁的方式中，必须在try代码块之外，并且在加锁方法与try之间没有任何可能会抛出异常的方法调用，从而避免在加锁后，无法执行finally中的释放锁操作。
所以，如山使用lock的例子应该改为：
public void plus() {
lock.lock();
// lock加锁后紧跟try
try {
for (int i = 0; i < 3; i++) {
log.info("{}的count为：{}", Thread.currentThread().getName(),count++);
}
} catch (Exception e) {
log.info("{}",e);
} finally {
// 始终在finally中释放锁
lock.unlock();
}
}
记录一下ReentrantLock和synchronized的区别：
- synchronized是Java语言的关键字，其加锁与解锁由JVM实现，比较简洁；而ReentrantLock是API，需要开发者自己配合try-catch-finally来手动实现加锁和解锁，比较繁琐，且容易忘记；
- synchronized等待无期限设置，而ReentrantLock可以通过
tryLock(),tryLock(Long,TimeUnit)的方式尝试获取锁，如果获取不到可以执行其它逻辑； - synchronized等待不可被外部中断；而ReentrantLock可以通过
lock.lockInterruptibly();的方式实现可被外部中断等待； - synchronized是非公平锁；而ReentrantLock可以通过设置
new ReentrantLock(true);实现公平锁；
三、Condition与wait/notify的区别
在上一篇文章中，我们讲过使用Object的wait和notify/notifyAll可以实现线程间的通信，其实使用condition也同样可以实现。
@Slf4j
public class Counter {
private Lock lock = new ReentrantLock();
private Condition condition = lock.newCondition();
public void plus1() {
lock.lock();
try {
log.info("线程:{}开始wait:{}",Thread.currentThread().getName(),System.currentTimeMillis());
// 当前线程释放lock锁资源，并在此等待
condition.await();
log.info("线程:{}结束wait:{}",Thread.currentThread().getName(),System.currentTimeMillis());
} catch (Exception e) {
log.info("{}",e);
} finally {
lock.unlock();
}
}
public void plus2() {
lock.lock();
try {
log.info("线程:{}开始wait:{}",Thread.currentThread().getName(),System.currentTimeMillis());
// 当前线程释放lock锁资源，并在此等待
condition.await();
log.info("线程:{}结束wait:{}",Thread.currentThread().getName(),System.currentTimeMillis());
} catch (Exception e) {
log.info("{}",e);
} finally {
lock.unlock();
}
}
public void minus(){
lock.lock();
try {
log.info("线程:{}开始signal:{}",Thread.currentThread().getName(),System.currentTimeMillis());
// 唤醒相同condition等待队列中的一个线程
condition.signal();
// 唤醒相同condition等待队列中的所有await线程
//condition.signalAll();
log.info("线程:{}结束signal:{}",Thread.currentThread().getName(),System.currentTimeMillis());
} catch (Exception e) {
log.info("{}",e);
} finally {
lock.unlock();
}
}
}
除了可以实现Object的wait和notify/notifyAll的功能之外，Condition还可以唤醒指定的线程，只需要使用不同的condition即可。
@Slf4j
public class Counter {
private Lock lock = new ReentrantLock();
private Condition condition1 = lock.newCondition();
private Condition condition2 = lock.newCondition();
public void plus1() {
lock.lock();
try {
log.info("线程:{}开始wait:{}",Thread.currentThread().getName(),System.currentTimeMillis());
condition1.await();
log.info("线程:{}结束wait:{}",Thread.currentThread().getName(),System.currentTimeMillis());
} catch (Exception e) {
log.info("{}",e);
} finally {
lock.unlock();
}
}
public void plus2() {
lock.lock();
try {
log.info("线程:{}开始wait:{}",Thread.currentThread().getName(),System.currentTimeMillis());
condition2.await();
log.info("线程:{}结束wait:{}",Thread.currentThread().getName(),System.currentTimeMillis());
} catch (Exception e) {
log.info("{}",e);
} finally {
lock.unlock();
}
}
public void minus(){
lock.lock();
try {
log.info("线程:{}开始condition1的signal:{}",Thread.currentThread().getName(),System.currentTimeMillis());
condition1.signal();
log.info("线程:{}结束condition1的signal:{}",Thread.currentThread().getName(),System.currentTimeMillis());
Thread.sleep(2000);
log.info("线程:{}开始condition2的signal:{}",Thread.currentThread().getName(),System.currentTimeMillis());
condition2.signal();
log.info("线程:{}结束condition2的signal:{}",Thread.currentThread().getName(),System.currentTimeMillis());
} catch (Exception e) {
log.info("{}",e);
} finally {
lock.unlock();
}
}
}
记录下condition与wait/notify的区别：
- condition需要配合ReentrantLock使用；wait/notify需要配合synchronized使用；
- condition能够支持唤醒指定的线程；wait/notify不行，只能随机唤醒；
- condition可以通过
await(Long,TimeUnit)来有限等待锁资源；wait/notify不行，必须无限期等待；
