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Java并發(fā)編程之顯示鎖ReentrantLock和ReadWriteLock讀寫鎖

更新時間：2015年04月14日 09:08:38 投稿：junjie

這篇文章主要介紹了Java并發(fā)編程之顯示鎖ReentrantLock和ReadWriteLock讀寫鎖,本文講解了ReentrantLock概況、Lock接口、Lock使用、輪詢鎖的和定時鎖、公平性、可中斷獲鎖獲取操作等內(nèi)容,需要的朋友可以參考下

在Java5.0之前,只有synchronized(內(nèi)置鎖)和volatile. Java5.0后引入了顯示鎖ReentrantLock.

ReentrantLock概況

ReentrantLock是可重入的鎖,它不同于內(nèi)置鎖, 它在每次使用都需要顯示的加鎖和解鎖, 而且提供了更高級的特性:公平鎖, 定時鎖, 有條件鎖, 可輪詢鎖, 可中斷鎖. 可以有效避免死鎖的活躍性問題.ReentrantLock實(shí)現(xiàn)了

Lock接口:

復(fù)制代碼代碼如下:

public interface Lock {
//阻塞直到獲得鎖或者中斷
void lock();

//阻塞直到獲得鎖或者中斷拋異常
void lockInterruptibly() throws InterruptedException;

//只有鎖可用時才獲得,否則直接返回
boolean tryLock();

//只有鎖在指定時間內(nèi)可用時才獲得,否則直接返回,中斷時拋異常
boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException;

void unlock();

//返回一個綁定在這個鎖上的條件
Condition newCondition();
}

Lock使用

復(fù)制代碼代碼如下:

        Lock lock = new ReentrantLock();

        lock.lock();

        try{

            //更新對象狀態(tài)

        }finally{

            //這里注意,一定要有finally代碼塊去解鎖

            //否則容易造成死鎖等活躍性問題

            lock.unlock();

        }

ReentrantLock特性

輪詢鎖的和定時鎖

可輪詢和可定時的鎖請求是通過tryLock()方法實(shí)現(xiàn)的,和無條件獲取鎖不一樣. ReentrantLock可以有靈活的容錯機(jī)制.死鎖的很多情況是由于順序鎖引起的, 不同線程在試圖獲得鎖的時候阻塞,并且不釋放自己已經(jīng)持有的鎖, 最后造成死鎖. tryLock()方法在試圖獲得鎖的時候,如果該鎖已經(jīng)被其它線程持有,則按照設(shè)置方式立刻返回,而不是一直阻塞等下去,同時在返回后釋放自己持有的鎖.可以根據(jù)返回的結(jié)果進(jìn)行重試或者取消,進(jìn)而避免死鎖的發(fā)生.

公平性

ReentrantLock構(gòu)造函數(shù)中提供公平性鎖和非公平鎖（默認(rèn)）兩種選擇。所謂公平鎖，線程將按照他們發(fā)出請求的順序來獲取鎖，不允許插隊(duì)；但在非公平鎖上，則允許插隊(duì)：當(dāng)一個線程發(fā)生獲取鎖的請求的時刻，如果這個鎖是可用的，那這個線程將跳過所在隊(duì)列里等待線程并獲得鎖。我們一般希望所有鎖是非公平的。因?yàn)楫?dāng)執(zhí)行加鎖操作時，公平性將講由于線程掛起和恢復(fù)線程時開銷而極大的降低性能?？紤]這么一種情況：A線程持有鎖，B線程請求這個鎖，因此B線程被掛起；A線程釋放這個鎖時，B線程將被喚醒，因此再次嘗試獲取鎖；與此同時，C線程也請求獲取這個鎖，那么C線程很可能在B線程被完全喚醒之前獲得、使用以及釋放這個鎖。這是種雙贏的局面，B獲取鎖的時刻（B被喚醒后才能獲取鎖）并沒有推遲，C更早地獲取了鎖，并且吞吐量也獲得了提高。在大多數(shù)情況下，非公平鎖的性能要高于公平鎖的性能。

可中斷獲鎖獲取操作

lockInterruptibly方法能夠在獲取鎖的同時保持對中斷的響應(yīng)，因此無需創(chuàng)建其它類型的不可中斷阻塞操作。

讀寫鎖ReadWriteLock

ReentrantLock是一種標(biāo)準(zhǔn)的互斥鎖，每次最多只有一個線程能持有鎖。讀寫鎖不一樣，暴露了兩個Lock對象，其中一個用于讀操作，而另外一個用于寫操作。

復(fù)制代碼代碼如下:

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();
}

可選擇實(shí)現(xiàn)：

1.釋放優(yōu)先
2.讀線程插隊(duì)
3.重入性
4.降級
5.升級

ReentrantReadWriteLock實(shí)現(xiàn)了ReadWriteLock接口，構(gòu)造器提供了公平鎖和非公平鎖兩種創(chuàng)建方式。讀寫鎖適用于讀多寫少的情況，可以實(shí)現(xiàn)更好的并發(fā)性。

示例

復(fù)制代碼代碼如下:

public class ReadWriteMap<K, V> {
private Map<K, V> map;
private final ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();

private final Lock readLock = lock.readLock();
private final Lock writeLock = lock.writeLock();

    public ReadWriteMap(Map<K, V> map) {
        this.map = map;
    }

    public V get(K key) {
        readLock.lock();
        try {
            return map.get(key);
        } finally {
            readLock.unlock();
        }
    }

    public void put(K key, V value) {
        writeLock.lock();
        try {
            map.put(key, value);
        } finally {
            writeLock.unlock();
        }
    }
}

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