并发包下的重入锁(ReentrantLock)
重入锁可以完全替代synchronized关键字。在JDK5.0的早期版本中,重入锁的性能完全好于synchronized。但是JDK6.0对synchronized做了大量的优化,使得两者差距并不大了,但是 ReentrantLock 灵活性要远高于synchronized。
1.为什么叫重入锁?
答:从名称上看,翻译挺贴切的, re-entrant-lock 重-入-锁。之所以这么叫是因为这种锁是可以反复进入的。当然,仅仅局限于一个线程是可以反复的。
lock.lock();
lock.lock();
try {
i++;
}catch (Exception e) {
lock.unlock();
lock.unlock();
}
一个线程可以连续两次获得同一把锁。释放锁也要多释放一次。
2.中断响应
对于synchronized来说,如果一个线程在等待锁,那么只有与两种结果,第一,得到锁,第二 继续等待。而使用重入锁,则提供另外一种可能,那就是线程可以被中断。也就是程序可以选择性的取消对锁的请求,在有些时候还是有必要的。
举个例子:如果你约好了和朋友一起去玩,结果等了1个小时,你朋友给你打电话说有突发情况不能去了。那么你一定扫兴的打道回府了。中断就类似于这么一套机制。如果一个线程正在等待锁,那么它依然可以收到一个通知,被告知无须再等待,可以停止工作了。这种情况对处理死锁是有一定帮助的。
下面的代码产生了一个死锁,我们通过重入锁的中断,可以有效地解决这个问题。
package com.example.test;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
/**
* Created by sql_j on 2018/3/18.
*/
public class IntLockimplements Runnable {
public static ReentrantLocklock1 =new ReentrantLock();
public static ReentrantLocklock2 =new ReentrantLock();
int lock;
public IntLock(int lock){
this.lock = lock;
}
@Override
public void run() {
try {
if(lock==1){
lock1.lockInterruptibly();
try {
Thread.sleep(1000);
}catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
lock2.lockInterruptibly();
System.out.println("我是线程1");
}else{
lock2.lockInterruptibly();
try {
Thread.sleep(1000);
}catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
lock1.lockInterruptibly();
System.out.println("我是线程2");
}
}catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}finally {
if(lock1.isHeldByCurrentThread()){
lock1.unlock();
}
if(lock2.isHeldByCurrentThread()){
lock2.unlock();
}
}
}
public static void main(String[] args){
IntLock intLock1 =new IntLock(1);
IntLock intLock2 =new IntLock(2);
Thread thread1 =new Thread(intLock1);
Thread thread2 =new Thread(intLock2);
thread1.start();
thread2.start();
try {
Thread.sleep(1000);
}catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
thread1.interrupt();
}
}
线程thread1和线程thread2启动后, thread1先占用lock1 再占用lock2;thread2先占用lock2 再占用lock1,很容易形成 两个线程相互等待。这里用lickInterruptibly()方法。这个方法可以在等待锁的过程中,响应中断。
3.trylock()
我们可以用trylock()方法进行限时等待。
public class IntLockimplements Runnable {
public static ReentrantLocklock1 =new ReentrantLock();
@Override
public void run() {
try {
try {
if(lock1.tryLock(3, TimeUnit.SECONDS)){
Thread.sleep(6000);
}else{
System.out.println("get lock feild");
}
}catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}finally {
if(lock1.isHeldByCurrentThread()){
lock1.unlock();
}
}
}
}
我们同样开启两个线程,这时候 trylock(),会在3S内试着去请求锁,请求不到 就会返回false。
ReentrantLock.tryLock();方法也可以不带参数直接运行。
3.公平锁
我们在平时的应用中就知道,在大多数情况下,锁的申请是非公平的,无序的。这就好比,买票不要排队,谁能挤到最前面,谁就先买到票。而公平锁,是按照时间顺序来排队的,它不会产生饥饿现象,只要你排队,就一定能得到资源。如果我们使用synchronized关键字进行锁的控制,那它就是非公平的。
示例:
public static ReentrantLock fireLock = new ReentrantLock(true);
@Override
public void run() {
try {
try {
if(fireLock.tryLock(3, TimeUnit.SECONDS)){
}else{
System.out.println("get lock feild");
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if(fireLock.isHeldByCurrentThread()){
fireLock.unlock();
}
}
}
4.重入锁的好搭档:Condition条件
Condition和 Object.wait()、Obejct.notify() 方法的作用是大致相同的。只不过,Condition是作用在ReentrantLock上,而Object.wait()、Obejct.notify() 是作用在 synchronized上的。
await():方法会使当前线程等待,同时释放当前锁,其它线程中使用signal()或signalAll()方法时,线程会重新获得锁,并继续执行。或者当线程被中断时,也能跳出等待。
awaitUninteerrupibly():和await()方法类似,但是不会在等待响应过程中被中断。
signal():用于唤醒一个在等待中的线程。
signalAll():用于唤醒所有在等待的线程。
示例:
package com.example.test;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
/**
* Created by sql_j on 2018/3/18.
*/
public class IntLockimplements Runnable {
private static ReentrantLocklock =new ReentrantLock(true);
private static Conditioncondition =lock.newCondition();
@Override
public void run() {
try {
lock.lock();
condition.await();
System.out.println("执行");
}catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}finally {
if(lock.isHeldByCurrentThread()){
lock.unlock();
}
}
}
public static void main(String[] args){
IntLock intLock =new IntLock();
Thread thread =new Thread(intLock);
thread.start();
try {
Thread.sleep(3000);
}catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
lock.lock();
condition.signal();
lock.unlock();
}
}
5.对于ReentrantLock的应用整理如下
lock():获得锁,如果锁被占用,则等待。
lockInterruptibly():获得锁,但优先响应中断。
tryLock():尝试获得锁,如果成功,返回true,失败返回false。该方法不等待,立即返回。
tryLock(long time,TimeUnit unit):在给定时间内尝试获得锁。
unlock():释放锁。