Java并發(fā)——Lock

Lock和synchronized
  • synchronized都知道是用于同步代碼塊和方法的五嫂,線程一旦獲得對(duì)象鎖吁伺,其他線程只有等待矩肩,當(dāng)前線程執(zhí)行完同步代碼秸谢,或者發(fā)生異常由JVM釋放鎖,否則量九,其他線程只有等待适掰,這樣效率非常低颂碧。Lock能解決這個(gè)問(wèn)題,Lock可以主動(dòng)中斷當(dāng)前獲取鎖的線程來(lái)釋放鎖类浪,讓其他任務(wù)獲取鎖载城。
  • synchronized是java的關(guān)鍵字,執(zhí)行完任務(wù)后主動(dòng)釋放鎖戚宦,而Lock需要手動(dòng)釋放鎖个曙,否則可能造成死鎖。
鎖的幾種概念
  • 可重入鎖:
  • 可中斷鎖:
  • 公平鎖
  • 讀寫(xiě)鎖
    原文
    在上一篇文章中我們講到了如何使用關(guān)鍵字synchronized來(lái)實(shí)現(xiàn)同步訪問(wèn)受楼。本文我們繼續(xù)來(lái)探討這個(gè)問(wèn)題垦搬,從Java 5之后,在java.util.concurrent.locks包下提供了另外一種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)同步訪問(wèn)艳汽,那就是Lock猴贰。
      也許有朋友會(huì)問(wèn),既然都可以通過(guò)synchronized來(lái)實(shí)現(xiàn)同步訪問(wèn)了河狐,那么為什么還需要提供Lock米绕?這個(gè)問(wèn)題將在下面進(jìn)行闡述。本文先從synchronized的缺陷講起馋艺,然后再講述java.util.concurrent.locks包下常用的有哪些類和接口栅干,最后討論以下一些關(guān)于鎖的概念方面的東西
      以下是本文目錄大綱:
      一.synchronized的缺陷
      二.java.util.concurrent.locks包下常用的類
      三.鎖的相關(guān)概念介紹
      若有不正之處請(qǐng)多多諒解,并歡迎批評(píng)指正捐祠。
      請(qǐng)尊重作者勞動(dòng)成果碱鳞,轉(zhuǎn)載請(qǐng)標(biāo)明原文鏈接:
      http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3923167.html
    一.synchronized的缺陷
      synchronized是java中的一個(gè)關(guān)鍵字,也就是說(shuō)是Java語(yǔ)言內(nèi)置的特性踱蛀。那么為什么會(huì)出現(xiàn)Lock呢窿给?
      在上面一篇文章中,我們了解到如果一個(gè)代碼塊被synchronized修飾了率拒,當(dāng)一個(gè)線程獲取了對(duì)應(yīng)的鎖崩泡,并執(zhí)行該代碼塊時(shí),其他線程便只能一直等待猬膨,等待獲取鎖的線程釋放鎖角撞,而這里獲取鎖的線程釋放鎖只會(huì)有兩種情況:
      1)獲取鎖的線程執(zhí)行完了該代碼塊,然后線程釋放對(duì)鎖的占有勃痴;
      2)線程執(zhí)行發(fā)生異常谒所,此時(shí)JVM會(huì)讓線程自動(dòng)釋放鎖。
      那么如果這個(gè)獲取鎖的線程由于要等待IO或者其他原因(比如調(diào)用sleep方法)被阻塞了召耘,但是又沒(méi)有釋放鎖百炬,其他線程便只能干巴巴地等待褐隆,試想一下污它,這多么影響程序執(zhí)行效率。
      因此就需要有一種機(jī)制可以不讓等待的線程一直無(wú)期限地等待下去(比如只等待一定的時(shí)間或者能夠響應(yīng)中斷),通過(guò)Lock就可以辦到衫贬。
      再舉個(gè)例子:當(dāng)有多個(gè)線程讀寫(xiě)文件時(shí)德澈,讀操作和寫(xiě)操作會(huì)發(fā)生沖突現(xiàn)象,寫(xiě)操作和寫(xiě)操作會(huì)發(fā)生沖突現(xiàn)象固惯,但是讀操作和讀操作不會(huì)發(fā)生沖突現(xiàn)象梆造。
      但是采用synchronized關(guān)鍵字來(lái)實(shí)現(xiàn)同步的話,就會(huì)導(dǎo)致一個(gè)問(wèn)題:
      如果多個(gè)線程都只是進(jìn)行讀操作葬毫,所以當(dāng)一個(gè)線程在進(jìn)行讀操作時(shí)镇辉,其他線程只能等待無(wú)法進(jìn)行讀操作。
      因此就需要一種機(jī)制來(lái)使得多個(gè)線程都只是進(jìn)行讀操作時(shí)贴捡,線程之間不會(huì)發(fā)生沖突忽肛,通過(guò)Lock就可以辦到。
      另外烂斋,通過(guò)Lock可以知道線程有沒(méi)有成功獲取到鎖屹逛。這個(gè)是synchronized無(wú)法辦到的。
      總結(jié)一下汛骂,也就是說(shuō)Lock提供了比synchronized更多的功能罕模。但是要注意以下幾點(diǎn):
      1)Lock不是Java語(yǔ)言內(nèi)置的,synchronized是Java語(yǔ)言的關(guān)鍵字帘瞭,因此是內(nèi)置特性淑掌。Lock是一個(gè)類,通過(guò)這個(gè)類可以實(shí)現(xiàn)同步訪問(wèn)图张;
      2)Lock和synchronized有一點(diǎn)非常大的不同锋拖,采用synchronized不需要用戶去手動(dòng)釋放鎖,當(dāng)synchronized方法或者synchronized代碼塊執(zhí)行完之后祸轮,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)讓線程釋放對(duì)鎖的占用兽埃;而Lock則必須要用戶去手動(dòng)釋放鎖,如果沒(méi)有主動(dòng)釋放鎖适袜,就有可能導(dǎo)致出現(xiàn)死鎖現(xiàn)象柄错。
    二.java.util.concurrent.locks包下常用的類
      下面我們就來(lái)探討一下java.util.concurrent.locks包中常用的類和接口。
      1.Lock
      首先要說(shuō)明的就是Lock苦酱,通過(guò)查看Lock的源碼可知售貌,Lock是一個(gè)接口:

public
interface
Lock {

void
lock();

void
lockInterruptibly()
throws
InterruptedException;

boolean
tryLock();

boolean
tryLock(
long
time, TimeUnit unit)
throws
InterruptedException;

void
unlock();

Condition newCondition();

}

下面來(lái)逐個(gè)講述Lock接口中每個(gè)方法的使用,lock()疫萤、tryLock()颂跨、tryLock(long time, TimeUnit unit)和lockInterruptibly()是用來(lái)獲取鎖的。unLock()方法是用來(lái)釋放鎖的扯饶。newCondition()這個(gè)方法暫且不在此講述恒削,會(huì)在后面的線程協(xié)作一文中講述池颈。
  在Lock中聲明了四個(gè)方法來(lái)獲取鎖,那么這四個(gè)方法有何區(qū)別呢钓丰?
  首先lock()方法是平常使用得最多的一個(gè)方法躯砰,就是用來(lái)獲取鎖。如果鎖已被其他線程獲取携丁,則進(jìn)行等待琢歇。
  由于在前面講到如果采用Lock,必須主動(dòng)去釋放鎖梦鉴,并且在發(fā)生異常時(shí)李茫,不會(huì)自動(dòng)釋放鎖。因此一般來(lái)說(shuō)肥橙,使用Lock必須在try{}catch{}塊中進(jìn)行涌矢,并且將釋放鎖的操作放在finally塊中進(jìn)行,以保證鎖一定被被釋放快骗,防止死鎖的發(fā)生娜庇。通常使用Lock來(lái)進(jìn)行同步的話,是以下面這種形式去使用的:
Lock lock = ...;

lock.lock();

try
{

//處理任務(wù)

}
catch
(Exception ex){

}
finally
{

lock.unlock();
//釋放鎖

}

tryLock()方法是有返回值的方篮,它表示用來(lái)嘗試獲取鎖名秀,如果獲取成功,則返回true藕溅,如果獲取失斬暗谩(即鎖已被其他線程獲取)巾表,則返回false汁掠,也就說(shuō)這個(gè)方法無(wú)論如何都會(huì)立即返回。在拿不到鎖時(shí)不會(huì)一直在那等待集币。
  tryLock(long time, TimeUnit unit)方法和tryLock()方法是類似的考阱,只不過(guò)區(qū)別在于這個(gè)方法在拿不到鎖時(shí)會(huì)等待一定的時(shí)間,在時(shí)間期限之內(nèi)如果還拿不到鎖鞠苟,就返回false乞榨。如果如果一開(kāi)始拿到鎖或者在等待期間內(nèi)拿到了鎖,則返回true当娱。
  所以吃既,一般情況下通過(guò)tryLock來(lái)獲取鎖時(shí)是這樣使用的:

Lock lock = ...;

if
(lock.tryLock()) {

     
try
{

         
//處理任務(wù)

     
}
catch
(Exception ex){

        
 
     
}
finally
{

         
lock.unlock();   
//釋放鎖

     
} 

}
else
 {

    
//如果不能獲取鎖,則直接做其他事情

}

lockInterruptibly()方法比較特殊跨细,當(dāng)通過(guò)這個(gè)方法去獲取鎖時(shí)鹦倚,如果線程正在等待獲取鎖,則這個(gè)線程能夠響應(yīng)中斷冀惭,即中斷線程的等待狀態(tài)震叙。也就使說(shuō)愤诱,當(dāng)兩個(gè)線程同時(shí)通過(guò)lock.lockInterruptibly()想獲取某個(gè)鎖時(shí),假若此時(shí)線程A獲取到了鎖捐友,而線程B只有在等待,那么對(duì)線程B調(diào)用threadB.interrupt()方法能夠中斷線程B的等待過(guò)程溃槐。
  由于lockInterruptibly()的聲明中拋出了異常匣砖,所以lock.lockInterruptibly()必須放在try塊中或者在調(diào)用lockInterruptibly()的方法外聲明拋出InterruptedException。
  因此lockInterruptibly()一般的使用形式如下:

public
void
method()
throws
InterruptedException {

lock.lockInterruptibly();

try
{

//.....

}

finally
{

lock.unlock();

}

}

注意昏滴,當(dāng)一個(gè)線程獲取了鎖之后猴鲫,是不會(huì)被interrupt()方法中斷的。因?yàn)楸旧碓谇懊娴奈恼轮兄v過(guò)單獨(dú)調(diào)用interrupt()方法不能中斷正在運(yùn)行過(guò)程中的線程谣殊,只能中斷阻塞過(guò)程中的線程拂共。
  因此當(dāng)通過(guò)lockInterruptibly()方法獲取某個(gè)鎖時(shí),如果不能獲取到姻几,只有進(jìn)行等待的情況下宜狐,是可以響應(yīng)中斷的。
  而用synchronized修飾的話蛇捌,當(dāng)一個(gè)線程處于等待某個(gè)鎖的狀態(tài)抚恒,是無(wú)法被中斷的,只有一直等待下去络拌。
  2.ReentrantLock
  ReentrantLock俭驮,意思是“可重入鎖”,關(guān)于可重入鎖的概念在下一節(jié)講述春贸。ReentrantLock是唯一實(shí)現(xiàn)了Lock接口的類混萝,并且ReentrantLock提供了更多的方法。下面通過(guò)一些實(shí)例看具體看一下如何使用ReentrantLock萍恕。
  例子1逸嘀,lock()的正確使用方法

public
class
Test {

private
ArrayList<Integer> arrayList =
new
ArrayList<Integer>();

public
static
void
main(String[] args) {

final
Test test =
new
Test();

new
Thread(){

public
void
run() {

test.insert(Thread.currentThread());

};

}.start();

new
Thread(){

public
void
run() {

test.insert(Thread.currentThread());

};

}.start();

}

public
void
insert(Thread thread) {

Lock lock =
new
ReentrantLock();
//注意這個(gè)地方

lock.lock();

try
{

System.out.println(thread.getName()+
"得到了鎖"
);

for
(
int
i=
0
;i<
5
;i++) {

arrayList.add(i);

}

}
catch
(Exception e) {

// TODO: handle exception

}
finally
{

System.out.println(thread.getName()+
"釋放了鎖"
);

lock.unlock();

}

}

}

各位朋友先想一下這段代碼的輸出結(jié)果是什么?


View Code
  也許有朋友會(huì)問(wèn)允粤,怎么會(huì)輸出這個(gè)結(jié)果厘熟?第二個(gè)線程怎么會(huì)在第一個(gè)線程釋放鎖之前得到了鎖?原因在于维哈,在insert方法中的lock變量是局部變量绳姨,每個(gè)線程執(zhí)行該方法時(shí)都會(huì)保存一個(gè)副本,那么理所當(dāng)然每個(gè)線程執(zhí)行到lock.lock()處獲取的是不同的鎖阔挠,所以就不會(huì)發(fā)生沖突飘庄。
  知道了原因改起來(lái)就比較容易了,只需要將lock聲明為類的屬性即可购撼。
public
class
Test {

private
ArrayList<Integer> arrayList =
new
ArrayList<Integer>();

private
Lock lock =
new
ReentrantLock();
//注意這個(gè)地方

public
static
void
main(String[] args) {

final
Test test =
new
Test();

new
Thread(){

public
void
run() {

test.insert(Thread.currentThread());

};

}.start();

new
Thread(){

public
void
run() {

test.insert(Thread.currentThread());

};

}.start();

}

public
void
insert(Thread thread) {

lock.lock();

try
{

System.out.println(thread.getName()+
"得到了鎖"
);

for
(
int
i=
0
;i<
5
;i++) {

arrayList.add(i);

}

}
catch
(Exception e) {

// TODO: handle exception

}
finally
{

System.out.println(thread.getName()+
"釋放了鎖"
);

lock.unlock();

}

}

}

這樣就是正確地使用Lock的方法了跪削。
  例子2谴仙,tryLock()的使用方法

public
class
Test {

private
ArrayList<Integer> arrayList =
new
ArrayList<Integer>();

private
Lock lock =
new
ReentrantLock();
//注意這個(gè)地方

public
static
void
main(String[] args) {

final
Test test =
new
Test();

new
Thread(){

public
void
run() {

test.insert(Thread.currentThread());

};

}.start();

new
Thread(){

public
void
run() {

test.insert(Thread.currentThread());

};

}.start();

}

public
void
insert(Thread thread) {

if
(lock.tryLock()) {

try
{

System.out.println(thread.getName()+
"得到了鎖"
);

for
(
int
i=
0
;i<
5
;i++) {

arrayList.add(i);

}

}
catch
(Exception e) {

// TODO: handle exception

}
finally
{

System.out.println(thread.getName()+
"釋放了鎖"
);

lock.unlock();

}

}
else
{

System.out.println(thread.getName()+
"獲取鎖失敗"
);

}

}

}

輸出結(jié)果:


View Code
  例子3,lockInterruptibly()響應(yīng)中斷的使用方法:

public
class
Test {

private
Lock lock =
new
ReentrantLock();

public
static
void
main(String[] args) {

Test test =
new
Test();

MyThread thread1 =
new
MyThread(test);

MyThread thread2 =
new
MyThread(test);

thread1.start();

thread2.start();

try
{

Thread.sleep(
2000
);

}
catch
(InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

thread2.interrupt();

}

public
void
insert(Thread thread)
throws
InterruptedException{

lock.lockInterruptibly();
//注意碾盐,如果需要正確中斷等待鎖的線程晃跺,必須將獲取鎖放在外面,然后將InterruptedException拋出

try
{

System.out.println(thread.getName()+
"得到了鎖"
);

long
startTime = System.currentTimeMillis();

for
( ; ;) {

if
(System.currentTimeMillis() - startTime >= Integer.MAX_VALUE)

break
;

//插入數(shù)據(jù)

}

}

finally
{

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+
"執(zhí)行finally"
);

lock.unlock();

System.out.println(thread.getName()+
"釋放了鎖"
);

}

}

}

class
MyThread
extends
Thread {

private
Test test =
null
;

public
MyThread(Test test) {

this
.test = test;

}

@Override

public
void
run() {

try
{

test.insert(Thread.currentThread());

}
catch
(InterruptedException e) {

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+
"被中斷"
);

}

}

}

運(yùn)行之后毫玖,發(fā)現(xiàn)thread2能夠被正確中斷掀虎。
  3.ReadWriteLock
  ReadWriteLock也是一個(gè)接口,在它里面只定義了兩個(gè)方法:
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();

}

一個(gè)用來(lái)獲取讀鎖付枫,一個(gè)用來(lái)獲取寫(xiě)鎖烹玉。也就是說(shuō)將文件的讀寫(xiě)操作分開(kāi),分成2個(gè)鎖來(lái)分配給線程阐滩,從而使得多個(gè)線程可以同時(shí)進(jìn)行讀操作二打。下面的ReentrantReadWriteLock實(shí)現(xiàn)了ReadWriteLock接口。
  4.ReentrantReadWriteLock
  ReentrantReadWriteLock里面提供了很多豐富的方法掂榔,不過(guò)最主要的有兩個(gè)方法:readLock()和writeLock()用來(lái)獲取讀鎖和寫(xiě)鎖继效。
  下面通過(guò)幾個(gè)例子來(lái)看一下ReentrantReadWriteLock具體用法。
  假如有多個(gè)線程要同時(shí)進(jìn)行讀操作的話装获,先看一下synchronized達(dá)到的效果:

public
class
Test {

private
ReentrantReadWriteLock rwl =
new
ReentrantReadWriteLock();

public
static
void
main(String[] args) {

final
Test test =
new
Test();

new
Thread(){

public
void
run() {

test.get(Thread.currentThread());

};

}.start();

new
Thread(){

public
void
run() {

test.get(Thread.currentThread());

};

}.start();

}

public
synchronized
void
get(Thread thread) {

long
start = System.currentTimeMillis();

while
(System.currentTimeMillis() - start <=
1
) {

System.out.println(thread.getName()+
"正在進(jìn)行讀操作"
);

}

System.out.println(thread.getName()+
"讀操作完畢"
);

}

}

這段程序的輸出結(jié)果會(huì)是莲趣,直到thread1執(zhí)行完讀操作之后,才會(huì)打印thread2執(zhí)行讀操作的信息饱溢。


復(fù)制代碼

Thread-0正在進(jìn)行讀操作Thread-0正在進(jìn)行讀操作Thread-0正在進(jìn)行讀操作Thread-0正在進(jìn)行讀操作Thread-0正在進(jìn)行讀操作Thread-0正在進(jìn)行讀操作Thread-0正在進(jìn)行讀操作Thread-0正在進(jìn)行讀操作Thread-0正在進(jìn)行讀操作Thread-0正在進(jìn)行讀操作Thread-0正在進(jìn)行讀操作Thread-0正在進(jìn)行讀操作Thread-0正在進(jìn)行讀操作Thread-0正在進(jìn)行讀操作Thread-0正在進(jìn)行讀操作Thread-0正在進(jìn)行讀操作Thread-0正在進(jìn)行讀操作Thread-0正在進(jìn)行讀操作Thread-0正在進(jìn)行讀操作Thread-0正在進(jìn)行讀操作Thread-0正在進(jìn)行讀操作Thread-0正在進(jìn)行讀操作Thread-0正在進(jìn)行讀操作Thread-0正在進(jìn)行讀操作Thread-0正在進(jìn)行讀操作Thread-0正在進(jìn)行讀操作Thread-0正在進(jìn)行讀操作Thread-0正在進(jìn)行讀操作Thread-0讀操作完畢Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1正在進(jìn)行讀操作Thread-1讀操作完畢


復(fù)制代碼

而改成用讀寫(xiě)鎖的話:

public
class
Test {

private
ReentrantReadWriteLock rwl =
new
ReentrantReadWriteLock();

public
static
void
main(String[] args) {

final
Test test =
new
Test();

new
Thread(){

public
void
run() {

test.get(Thread.currentThread());

};

}.start();

new
Thread(){

public
void
run() {

test.get(Thread.currentThread());

};

}.start();

}

public
void
get(Thread thread) {

rwl.readLock().lock();

try
{

long
start = System.currentTimeMillis();

while
(System.currentTimeMillis() - start <=
1
) {

System.out.println(thread.getName()+
"正在進(jìn)行讀操作"
);

}

System.out.println(thread.getName()+
"讀操作完畢"
);

}
finally
{

rwl.readLock().unlock();

}

}

}

此時(shí)打印的結(jié)果為:

View Code
  說(shuō)明thread1和thread2在同時(shí)進(jìn)行讀操作喧伞。
  這樣就大大提升了讀操作的效率。
  不過(guò)要注意的是绩郎,如果有一個(gè)線程已經(jīng)占用了讀鎖潘鲫,則此時(shí)其他線程如果要申請(qǐng)寫(xiě)鎖,則申請(qǐng)寫(xiě)鎖的線程會(huì)一直等待釋放讀鎖肋杖。
  如果有一個(gè)線程已經(jīng)占用了寫(xiě)鎖溉仑,則此時(shí)其他線程如果申請(qǐng)寫(xiě)鎖或者讀鎖,則申請(qǐng)的線程會(huì)一直等待釋放寫(xiě)鎖状植。
  關(guān)于ReentrantReadWriteLock類中的其他方法感興趣的朋友可以自行查閱API文檔浊竟。
  5.Lock和synchronized的選擇
  總結(jié)來(lái)說(shuō),Lock和synchronized有以下幾點(diǎn)不同:
  1)Lock是一個(gè)接口津畸,而synchronized是Java中的關(guān)鍵字振定,synchronized是內(nèi)置的語(yǔ)言實(shí)現(xiàn);
  2)synchronized在發(fā)生異常時(shí)肉拓,會(huì)自動(dòng)釋放線程占有的鎖后频,因此不會(huì)導(dǎo)致死鎖現(xiàn)象發(fā)生;而Lock在發(fā)生異常時(shí),如果沒(méi)有主動(dòng)通過(guò)unLock()去釋放鎖卑惜,則很可能造成死鎖現(xiàn)象膏执,因此使用Lock時(shí)需要在finally塊中釋放鎖;
  3)Lock可以讓等待鎖的線程響應(yīng)中斷露久,而synchronized卻不行更米,使用synchronized時(shí),等待的線程會(huì)一直等待下去毫痕,不能夠響應(yīng)中斷征峦;
  4)通過(guò)Lock可以知道有沒(méi)有成功獲取鎖,而synchronized卻無(wú)法辦到镇草。
  5)Lock可以提高多個(gè)線程進(jìn)行讀操作的效率。
  在性能上來(lái)說(shuō)瘤旨,如果競(jìng)爭(zhēng)資源不激烈梯啤,兩者的性能是差不多的,而當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)資源非常激烈時(shí)(即有大量線程同時(shí)競(jìng)爭(zhēng))存哲,此時(shí)Lock的性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于synchronized因宇。所以說(shuō),在具體使用時(shí)要根據(jù)適當(dāng)情況選擇祟偷。
三.鎖的相關(guān)概念介紹
  在前面介紹了Lock的基本使用察滑,這一節(jié)來(lái)介紹一下與鎖相關(guān)的幾個(gè)概念。
  1.可重入鎖
  如果鎖具備可重入性修肠,則稱作為可重入鎖贺辰。像synchronized和ReentrantLock都是可重入鎖,可重入性在我看來(lái)實(shí)際上表明了鎖的分配機(jī)制:基于線程的分配嵌施,而不是基于方法調(diào)用的分配饲化。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子,當(dāng)一個(gè)線程執(zhí)行到某個(gè)synchronized方法時(shí)吗伤,比如說(shuō)method1吃靠,而在method1中會(huì)調(diào)用另外一個(gè)synchronized方法method2,此時(shí)線程不必重新去申請(qǐng)鎖足淆,而是可以直接執(zhí)行方法method2巢块。
  看下面這段代碼就明白了:

class
MyClass {

public
synchronized
void
method1() {

method2();

}

public
synchronized
void
method2() {

}

}

上述代碼中的兩個(gè)方法method1和method2都用synchronized修飾了,假如某一時(shí)刻巧号,線程A執(zhí)行到了method1族奢,此時(shí)線程A獲取了這個(gè)對(duì)象的鎖,而由于method2也是synchronized方法丹鸿,假如synchronized不具備可重入性歹鱼,此時(shí)線程A需要重新申請(qǐng)鎖。但是這就會(huì)造成一個(gè)問(wèn)題卜高,因?yàn)榫€程A已經(jīng)持有了該對(duì)象的鎖弥姻,而又在申請(qǐng)獲取該對(duì)象的鎖南片,這樣就會(huì)線程A一直等待永遠(yuǎn)不會(huì)獲取到的鎖。
  而由于synchronized和Lock都具備可重入性庭敦,所以不會(huì)發(fā)生上述現(xiàn)象疼进。
  2.可中斷鎖
  可中斷鎖:顧名思義,就是可以相應(yīng)中斷的鎖秧廉。
  在Java中伞广,synchronized就不是可中斷鎖,而Lock是可中斷鎖疼电。
  如果某一線程A正在執(zhí)行鎖中的代碼嚼锄,另一線程B正在等待獲取該鎖,可能由于等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)蔽豺,線程B不想等待了区丑,想先處理其他事情,我們可以讓它中斷自己或者在別的線程中中斷它修陡,這種就是可中斷鎖沧侥。
  在前面演示lockInterruptibly()的用法時(shí)已經(jīng)體現(xiàn)了Lock的可中斷性。
  3.公平鎖
  公平鎖即盡量以請(qǐng)求鎖的順序來(lái)獲取鎖魄鸦。比如同是有多個(gè)線程在等待一個(gè)鎖宴杀,當(dāng)這個(gè)鎖被釋放時(shí),等待時(shí)間最久的線程(最先請(qǐng)求的線程)會(huì)獲得該所拾因,這種就是公平鎖衔肢。
  非公平鎖即無(wú)法保證鎖的獲取是按照請(qǐng)求鎖的順序進(jìn)行的函荣。這樣就可能導(dǎo)致某個(gè)或者一些線程永遠(yuǎn)獲取不到鎖丙挽。
  在Java中毕谴,synchronized就是非公平鎖,它無(wú)法保證等待的線程獲取鎖的順序庭惜。
  而對(duì)于ReentrantLock和ReentrantReadWriteLock罩驻,它默認(rèn)情況下是非公平鎖,但是可以設(shè)置為公平鎖护赊。
  看一下這2個(gè)類的源代碼就清楚了:
  [圖片上傳中惠遏。。骏啰。(7)]
  在ReentrantLock中定義了2個(gè)靜態(tài)內(nèi)部類节吮,一個(gè)是NotFairSync,一個(gè)是FairSync判耕,分別用來(lái)實(shí)現(xiàn)非公平鎖和公平鎖透绩。
  我們可以在創(chuàng)建ReentrantLock對(duì)象時(shí),通過(guò)以下方式來(lái)設(shè)置鎖的公平性:
1

ReentrantLock lock =
new
ReentrantLock(
true
);

如果參數(shù)為true表示為公平鎖,為fasle為非公平鎖帚豪。默認(rèn)情況下碳竟,如果使用無(wú)參構(gòu)造器,則是非公平鎖狸臣。
  [圖片上傳中莹桅。。烛亦。(8)]
  另外在ReentrantLock類中定義了很多方法诈泼,比如:
  isFair() //判斷鎖是否是公平鎖
  isLocked() //判斷鎖是否被任何線程獲取了
  isHeldByCurrentThread() //判斷鎖是否被當(dāng)前線程獲取了
  hasQueuedThreads() //判斷是否有線程在等待該鎖
  在ReentrantReadWriteLock中也有類似的方法,同樣也可以設(shè)置為公平鎖和非公平鎖煤禽。不過(guò)要記住铐达,ReentrantReadWriteLock并未實(shí)現(xiàn)Lock接口,它實(shí)現(xiàn)的是ReadWriteLock接口檬果。
  4.讀寫(xiě)鎖
  讀寫(xiě)鎖將對(duì)一個(gè)資源(比如文件)的訪問(wèn)分成了2個(gè)鎖瓮孙,一個(gè)讀鎖和一個(gè)寫(xiě)鎖。
  正因?yàn)橛辛俗x寫(xiě)鎖汁汗,才使得多個(gè)線程之間的讀操作不會(huì)發(fā)生沖突衷畦。
  ReadWriteLock就是讀寫(xiě)鎖栗涂,它是一個(gè)接口知牌,ReentrantReadWriteLock實(shí)現(xiàn)了這個(gè)接口。
  可以通過(guò)readLock()獲取讀鎖斤程,通過(guò)writeLock()獲取寫(xiě)鎖角寸。
  上面已經(jīng)演示過(guò)了讀寫(xiě)鎖的使用方法,在此不再贅述忿墅。

參考資料:
  http://blog.csdn.net/ns_code/article/details/17487337
  http://houlinyan.iteye.com/blog/1112535
  http://ifeve.com/locks/
  http://ifeve.com/read-write-locks/
  http://blog.csdn.net/fancyerii/article/details/6783224
  http://blog.csdn.net/ghsau/article/details/7461369/
  http://blog.csdn.net/zhaozhenzuo/article/details/37109015

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