Java线程:新特征-锁

来源:互联网 发布:清华大学网络客户端 编辑:程序博客网 时间:2024/06/04 19:17

在Java5中,专门提供了锁对象,利用锁可以方便的实现资源的封锁,用来控制对竞争资源并发访问的控制,这些内容主要集中在java.util.concurrent.locks 包下面,里面有三个重要的接口Condition、Lock、ReadWriteLock。

 
ConditionConditionObject 监视器方法(waitnotifynotifyAll)分解成截然不同的对象,以便通过将这些对象与任意 Lock 实现组合使用,为每个对象提供多个等待 set (wait-set)。LockLock 实现提供了比使用 synchronized 方法和语句可获得的更广泛的锁定操作。ReadWriteLockReadWriteLock 维护了一对相关的锁定,一个用于只读操作,另一个用于写入操作。

  有关锁的介绍,API文档解说很多,看得很烦,还是看个例子再看文档比较容易理解。


      import java.util.concurrent.ExecutorService;
  import java.util.concurrent.Executors;
  import java.util.concurrent.locks.Lock;
  import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
  /**
  * Java线程:锁
  *
  * @author leizhimin 2009-11-5 10:57:29
  */
  public class Test {
  public static void main(String[] args) {
  //创建并发访问的账户
  MyCount myCount = new MyCount("95599200901215522", 10000);
  //创建一个锁对象
  Lock lock = new ReentrantLock();
  //创建一个线程池
  ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();
  //创建一些并发访问用户,一个信用卡,存的存,取的取,好热闹啊
  User u1 = new User("张三", myCount, -4000, lock);
  User u2 = new User("张三他爹", myCount, 6000, lock);
  User u3 = new User("张三他弟", myCount, -8000, lock);
  User u4 = new User("张三", myCount, 800, lock);
  //在线程池中执行各个用户的操作
  pool.execute(u1);
  pool.execute(u2);
  pool.execute(u3);
  pool.execute(u4);
  //关闭线程池
  pool.shutdown();
  }
  }
  /**
  * 信用卡的用户
  */
  class User implements Runnable {
  private String name; //用户名
  private MyCount myCount; //所要操作的账户
  private int iocash; //操作的金额,当然有正负之分了
  private Lock myLock; //执行操作所需的锁对象
  User(String name, MyCount myCount, int iocash, Lock myLock) {
  this.name = name;
  this.myCount = myCount;
  this.iocash = iocash;
  this.myLock = myLock;
  }
  public void run() {
  //获取锁
  myLock.lock();
  //执行现金业务
  System.out.println(name + "正在操作" + myCount + "账户,金额为" + iocash + ",当前金额为" + myCount.getCash());
  myCount.setCash(myCount.getCash() + iocash);
  System.out.println(name + "操作" + myCount + "账户成功,金额为" + iocash + ",当前金额为" + myCount.getCash());
  //释放锁,否则别的线程没有机会执行了
  myLock.unlock();
  }
  }
  /**
  * 信用卡账户,可随意透支
  */
  class MyCount {
  private String oid; //账号
  private int cash; //账户余额
  MyCount(String oid, int cash) {
  this.oid = oid;
  this.cash = cash;
  }
  public String getOid() {
  return oid;
  }
  public void setOid(String oid) {
  this.oid = oid;
  }
  public int getCash() {
  return cash;
  }
  public void setCash(int cash) {
  this.cash = cash;
  }
  @Override
  public String toString() {
  return "MyCount{" +
  "oid='" + oid + '/'' +
  ", cash=" + cash +
  '}';
  }
  }

  


      张三正在操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=10000}账户,金额为-4000,当前金额为10000
  张三操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=6000}账户成功,金额为-4000,当前金额为6000
  张三他爹正在操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=6000}账户,金额为6000,当前金额为6000
  张三他爹操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=12000}账户成功,金额为6000,当前金额为12000
  张三他弟正在操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=12000}账户,金额为-8000,当前金额为12000
  张三他弟操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=4000}账户成功,金额为-8000,当前金额为4000
  张三正在操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=4000}账户,金额为800,当前金额为4000
  张三操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=4800}账户成功,金额为800,当前金额为4800
  Process finished with exit code 0

  从上面的输出可以看到,利用锁对象太方便了,比直接在某个不知情的对象上用锁清晰多了。

  但一定要注意的是,在获取了锁对象后,用完后应该尽快释放锁,以便别的等待该锁的线程有机会去执行。


 

 


 

在上文中提到了Lock接口以及对象,使用它,很优雅的控制了竞争资源的安全访问,但是这种锁不区分读写,称这种锁为普通锁。为了提高性能,Java提供了读写锁,在读的地方使用读锁,在写的地方使用写锁,灵活控制,在一定程度上提高了程序的执行效率。

  Java中读写锁有个接口java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock,也有具体的实现ReentrantReadWriteLock,详细的API可以查看JavaAPI文档。

  下面这个例子是在文例子的基础上,将普通锁改为读写锁,并添加账户余额查询的功能,代码如下:

  


import java.util.concurrent.ExecutorService;
  import java.util.concurrent.Executors;
  import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;
  import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;
  /**
  * Java线程:锁
  *
  * @author leizhimin 2009-11-5 10:57:29
  */
  public class Test {
  public static void main(String[] args) {
  //创建并发访问的账户
  MyCount myCount = new MyCount("95599200901215522", 10000);
  //创建一个锁对象
  ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock(false);
  //创建一个线程池
  ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);
  //创建一些并发访问用户,一个信用卡,存的存,取的取,好热闹啊
  User u1 = new User("张三", myCount, -4000, lock, false);
  User u2 = new User("张三他爹", myCount, 6000, lock, false);
  User u3 = new User("张三他弟", myCount, -8000, lock, false);
  User u4 = new User("张三", myCount, 800, lock, false);
  User u5 = new User("张三他爹", myCount, 0, lock, true);
  //在线程池中执行各个用户的操作
  pool.execute(u1);
  pool.execute(u2);
  pool.execute(u3);
  pool.execute(u4);
  pool.execute(u5);
  //关闭线程池
  pool.shutdown();
  }
  }
  /**
  * 信用卡的用户
  */
  class User implements Runnable {
  private String name; //用户名
  private MyCount myCount; //所要操作的账户
  private int iocash; //操作的金额,当然有正负之分了
  private ReadWriteLock myLock; //执行操作所需的锁对象
  private boolean ischeck; //是否查询
  User(String name, MyCount myCount, int iocash, ReadWriteLock myLock, boolean ischeck) {
  this.name = name;
  this.myCount = myCount;
  this.iocash = iocash;
  this.myLock = myLock;
  this.ischeck = ischeck;
  }
  public void run() {
  if (ischeck) {
  //获取读锁
  myLock.readLock().lock();
  System.out.println("读:" + name + "正在查询" + myCount + "账户,当前金额为" + myCount.getCash());
  //释放读锁
  myLock.readLock().unlock();
  } else {
  //获取写锁
  myLock.writeLock().lock();
  //执行现金业务
  System.out.println("写:" + name + "正在操作" + myCount + "账户,金额为" + iocash + ",当前金额为" + myCount.getCash());
  myCount.setCash(myCount.getCash() + iocash);
  System.out.println("写:" + name + "操作" + myCount + "账户成功,金额为" + iocash + ",当前金额为" + myCount.getCash());
  //释放写锁
  myLock.writeLock().unlock();
  }
  }
  }
  /**
  * 信用卡账户,可随意透支
  */
  class MyCount {
  private String oid; //账号
  private int cash; //账户余额
  MyCount(String oid, int cash) {
  this.oid = oid;
  this.cash = cash;
  }
  public String getOid() {
  return oid;
  }
  public void setOid(String oid) {
  this.oid = oid;
  }
  public int getCash() {
  return cash;
  }
  public void setCash(int cash) {
  this.cash = cash;
  }
  @Override
  public String toString() {
  return "MyCount{" +
  "oid='" + oid + '/'' +
  ", cash=" + cash +
  '}';
  }
  }

 


 写:张三正在操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=10000}账户,金额为-4000,当前金额为10000
  写:张三操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=6000}账户成功,金额为-4000,当前金额为6000
  写:张三他弟正在操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=6000}账户,金额为-8000,当前金额为6000
  写:张三他弟操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=-2000}账户成功,金额为-8000,当前金额为-2000
  写:张三正在操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=-2000}账户,金额为800,当前金额为-2000
  写:张三操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=-1200}账户成功,金额为800,当前金额为-1200
  读:张三他爹正在查询MyCount{oid='95599200901215522', cash=-1200}账户,当前金额为-1200
  写:张三他爹正在操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=-1200}账户,金额为6000,当前金额为-1200
  写:张三他爹操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=4800}账户成功,金额为6000,当前金额为4800
  Process finished with exit code 0

  在实际开发中,最好在能用读写锁的情况下使用读写锁,而不要用普通锁,以求更好的性能。

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