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多线程---ReentrantLock
阅读量:5874 次
发布时间:2019-06-19

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package com.test;import java.util.Collection;import java.util.concurrent.locks.Lock;import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;// LockTest1.java// 仓库class Depot {     private int size;        // 仓库的实际数量    private Lock lock;        // 独占锁    public Depot() {        this.size = 0;        this.lock = new ReentrantLock();    }    public void produce(int val) {        lock.lock();        try {            size += val;            System.out.printf("%s produce(%d) --> size=%d\n",                     Thread.currentThread().getName(), val, size);        } finally {            lock.unlock();        }    }    public void consume(int val) {        lock.lock();        try {            size -= val;            System.out.printf("%s consume(%d) <-- size=%d\n",                     Thread.currentThread().getName(), val, size);        } finally {            lock.unlock();        }    }}; // 生产者class Producer {    private Depot depot;        public Producer(Depot depot) {        this.depot = depot;    }    // 消费产品:新建一个线程向仓库中生产产品。    public void produce(final int val) {        new Thread() {            public void run() {                depot.produce(val);            }        }.start();    }}// 消费者class Customer {    private Depot depot;        public Customer(Depot depot) {        this.depot = depot;    }    // 消费产品:新建一个线程从仓库中消费产品。    public void consume(final int val) {        new Thread() {            public void run() {                depot.consume(val);            }        }.start();    }}public class LockTest1 {      public static void main(String[] args) {          Depot mDepot = new Depot();        Producer mPro = new Producer(mDepot);        Customer mCus = new Customer(mDepot);        //4个线程,2个线程操作produce方法,2个线程操作consume方法。4个线程使用同一个锁,每次只能由一个线程执行。        mPro.produce(60);        mPro.produce(120);        mCus.consume(90);        mCus.consume(150);    }}

 

ReentrantLock是一个可重入的互斥锁,又被称为“独占锁”。顾名思义,ReentrantLock锁在同一个时间点只能被一个线程锁持有;而可重入的意思是,ReentrantLock锁,可以被单个线程多次获取。ReentrantLock分为“公平锁”和“非公平锁”。它们的区别体现在获取锁的机制上是否公平。“锁”是为了保护竞争资源,防止多个线程同时操作线程而出错,ReentrantLock在同一个时间点只能被一个线程获取(当某线程获取到“锁”时,其它线程就必须等待);ReentraantLock是通过一个FIFO的等待队列来管理获取该锁所有线程的。在“公平锁”的机制下,线程依次排队获取锁;而“非公平锁”在锁是可获取状态时,不管自己是不是在队列的开头都会获取锁。
Condition的作用是对锁进行更精确的控制。Condition中的await()方法相当于Object的wait()方法,Condition中的signal()方法相当于Object的notify()方法,Condition中的signalAll()相当于Object的notifyAll()方法。不同的是,Object中的wait(),notify(),notifyAll()方法是和"同步锁"(synchronized关键字)捆绑使用的;而Condition是需要与"互斥锁"/"共享锁"捆绑使用的。
Condition函数列表复制代码// 造成当前线程在接到信号或被中断之前一直处于等待状态。void await()// 造成当前线程在接到信号、被中断或到达指定等待时间之前一直处于等待状态。boolean await(long time, TimeUnit unit)// 造成当前线程在接到信号、被中断或到达指定等待时间之前一直处于等待状态。long awaitNanos(long nanosTimeout)// 造成当前线程在接到信号之前一直处于等待状态。void awaitUninterruptibly()// 造成当前线程在接到信号、被中断或到达指定最后期限之前一直处于等待状态。boolean awaitUntil(Date deadline)// 唤醒一个等待线程。void signal()// 唤醒所有等待线程。void signalAll()
Condition示例示例1是通过Object的wait(), notify()来演示线程的休眠/唤醒功能。示例2是通过Condition的await(), signal()来演示线程的休眠/唤醒功能。示例3是通过Condition的高级功能。示例1复制代码public class WaitTest1 {    public static void main(String[] args) {        ThreadA ta = new ThreadA("ta");        synchronized(ta) { // 通过synchronized(ta)获取“对象ta的同步锁”            try {                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" start ta");                ta.start();                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" block");                ta.wait();    // 等待                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" continue");            } catch (InterruptedException e) {                e.printStackTrace();            }        }    }    static class ThreadA extends Thread{        public ThreadA(String name) {            super(name);        }        public void run() {            synchronized (this) { // 通过synchronized(this)获取“当前对象的同步锁”                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" wakup others");                notify();    // 唤醒“当前对象上的等待线程”            }        }    }}复制代码 示例2复制代码import java.util.concurrent.locks.Lock;import java.util.concurrent.locks.Condition;import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;public class ConditionTest1 {            private static Lock lock = new ReentrantLock();    private static Condition condition = lock.newCondition();    public static void main(String[] args) {        ThreadA ta = new ThreadA("ta");        lock.lock(); // 获取锁        try {            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" start ta");            ta.start();            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" block");            condition.await();    // 等待,会释放锁,            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" continue");        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        } finally {            lock.unlock();    // 释放锁        }    }    static class ThreadA extends Thread{        public ThreadA(String name) {            super(name);        }        public void run() {            lock.lock();    // 获取锁            try {                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" wakup others");                condition.signal();    // 唤醒“condition所在锁上的其它线程”            } finally {                lock.unlock();    // 释放锁            }        }    }}复制代码运行结果:main start tamain blockta wakup othersmain continue通过“示例1”和“示例2”,我们知道Condition和Object的方法有一下对应关系:              Object      Condition  休眠          wait        await唤醒个线程     notify      signal唤醒所有线程   notifyAll   signalAllCondition除了支持上面的功能之外,它更强大的地方在于:能够更加精细的控制多线程的休眠与唤醒。对于同一个锁,我们可以创建多个Condition,在不同的情况下使用不同的Condition。例如,假如多线程读/写同一个缓冲区:当向缓冲区中写入数据之后,唤醒"读线程";当从缓冲区读出数据之后,唤醒"写线程";并且当缓冲区满的时候,"写线程"需要等待;当缓冲区为空时,"读线程"需要等待。         如果采用Object类中的wait(), notify(), notifyAll()实现该缓冲区,当向缓冲区写入数据之后需要唤醒"读线程"时,不可能通过notify()或notifyAll()明确的指定唤醒"读线程",而只能通过notifyAll唤醒所有线程(但是notifyAll无法区分唤醒的线程是读线程,还是写线程)。  但是,通过Condition,就能明确的指定唤醒读线程。看看下面的示例3,可能对这个概念有更深刻的理解。

满的时候只能减,空的时候只能加。加和减是2个线程组。

package com.test;import java.util.concurrent.locks.Lock;import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;import java.util.concurrent.locks.Condition;// LockTest3.java// 仓库class Depot1 {    private int capacity;    // 仓库的容量    private int size;        // 仓库的实际数量    private Lock lock;        // 独占锁    private Condition fullCondtion;            // 生产条件    private Condition emptyCondtion;        // 消费条件    public Depot1(int capacity) {        this.capacity = capacity;        this.size = 0;        this.lock = new ReentrantLock();        this.fullCondtion = lock.newCondition();        this.emptyCondtion = lock.newCondition();    }    public void produce(int val) {        lock.lock();        try {             // left 表示“想要生产的数量”(有可能生产量太多,需多此生产)            while (val > 0) {                // 库存已满时,等待“消费者”消费产品。                while (size >= capacity)                    fullCondtion.await();  //等待,释放锁                // 获取“实际生产的数量”(即库存中新增的数量)                // 如果“库存”+“想要生产的数量”>“总的容量”,则“实际增量”=“总的容量”-“当前容量”。(此时填满仓库)                // 否则“实际增量”=“想要生产的数量”                size += val;                System.out.printf("%s produce --> val=%3d,  size=%3d\n",                         Thread.currentThread().getName(), val, size);                // 通知“消费者”可以消费了。                emptyCondtion.signal();            }        } catch (InterruptedException e) {        } finally {            lock.unlock();        }    }    public void consume(int val) {        lock.lock();        try {            // left 表示“客户要消费数量”(有可能消费量太大,库存不够,需多此消费)            while (val > 0) {                // 库存为0时,等待“生产者”生产产品。                while (size <= 0)                    emptyCondtion.await();                // 获取“实际消费的数量”(即库存中实际减少的数量)                // 如果“库存”<“客户要消费的数量”,则“实际消费量”=“库存”;                // 否则,“实际消费量”=“客户要消费的数量”。                size -= val;                System.out.printf("%s consume<-- val=%3d, size=%3d\n",                         Thread.currentThread().getName(), val, size);                fullCondtion.signal();            }        } catch (InterruptedException e) {        } finally {            lock.unlock();        }    }    public String toString() {        return "capacity:"+capacity+", actual size:"+size;    }}; // 生产者class Producer1 {    private Depot1 depot;        public Producer1(Depot1 depot) {        this.depot = depot;    }    // 消费产品:新建一个线程向仓库中生产产品。    public void produce(final int val) {        new Thread() {            public void run() {                depot.produce(val);            }        }.start();    }}// 消费者class Customer1 {    private Depot1 depot;        public Customer1(Depot1 depot) {        this.depot = depot;    }    // 消费产品:新建一个线程从仓库中消费产品。    public void consume(final int val) {        new Thread() {            public void run() {                depot.consume(val);            }        }.start();    }}public class LockTest3 {      public static void main(String[] args) {          Depot1 mDepot = new Depot1(100);        Producer1 mPro = new Producer1(mDepot);        Customer1 mCus = new Customer1(mDepot);        //5个线程共用同一把锁。2个线程减3个线程加。        mPro.produce(60);        mPro.produce(120);        mCus.consume(90);        mCus.consume(150);        mPro.produce(110);    }}

 

转载地址:http://owhnx.baihongyu.com/

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