(五)java多线程之Lock类

本人邮箱: [e-mail]
欢迎转载,转载请注明网址 http://blog.csdn.net/tianshi_kco
github: https://github.com/kco1989/kco
代码已经全部托管github有需要的同学自行下载

理论

java.util.concurrent.locks.Lock: Lock主要提供更多锁的特性让线程能获取同步方法或同步块的执行.它们提供更多的灵活的结果,能拥有不多的属性,并且可以配合Condition类提供多样的组合.
一个Lock是控制多线程去访问一个共享的资源.一般来说,一个lock会提供更高级的方法去访问共享资源:比如在某一个时间点,只能有一个线程获得lock,那么这个这个lock就能访问所有的共享资源.然而,有一种lock允许多个线程同时访问共享资源,这种lock就是读写锁ReadWriteLock.

一般使用synchronized的同步方法或同步块对每个对象提供的绝对的锁去访问它们, 但也是所有的锁的请求或释放都发生阻塞.当多线程访问共享资料,只要有一个锁获取了请求,那么其他锁则必须被释放掉.

在synchronized的同步方法或同步块中,若使用监视锁会是编程更加简单.它已经帮助我们把在访问锁的时候屏蔽掉一下程序公共的错误.而且使我们能更加灵活用锁进行多线程操作.

一般lock的用法如下:

Lock l = ...;l.lock();try{}finally(    l.unlock();)

这是为了确保我们在使用的时候,如果执行方法出现异常,也能正常的释放锁.

编码

讲了那么多还是通过编码来学习感觉更加实际点.我们还是用之前那个售票系统

票类 Ticket

public class Ticket {    private static final int DEFAULT_TICKET_COUNT = 1000;    private int count = DEFAULT_TICKET_COUNT; //票的总数    private int buyedCount = 0;    private Object o = new Object();    public  boolean buyTicket(int count) throws InterruptedException {        if (this.count - count < 0){            Thread.sleep(10);            return false;        }else{            this.count = this.count - count;            Thread.sleep(1);            this.buyedCount = this.buyedCount + count;            return true;        }    }    public int getCount() {        return count;    }    public int getBuyedCount() {        return buyedCount;    }    public int getAllCount(){        return count + buyedCount;    }}

然后再写一个售票类 TicketRunnable

public class TicketRunnable implements Runnable{    private Ticket ticket;    private Random random;    private Lock lock;    public TicketRunnable(Ticket ticket, Lock lock) {        this.ticket = ticket;        this.lock = lock;        random = new Random();    }    @Override    public void run() {        for (int i = 0; i < 5; i ++) {            lock.lock();            try {                int count = random.nextInt(10) + 1;                boolean success = ticket.buyTicket(count);                System.out.println(String.format("%s打算买%d张票,买票%s了,还剩下%d张票,总共卖掉%d张票, 总票数%d",                        Thread.currentThread().getName(), count, success ? "成功" : "失败",                        ticket.getCount(), ticket.getBuyedCount(), ticket.getAllCount()));                if (!success) {                    break;                }            }catch (Exception e){                e.printStackTrace();            }finally {                lock.unlock();                try {                    Thread.sleep(10);                } catch (InterruptedException e) {                    e.printStackTrace();                }            }        }    }}

然后写个程序测试一下

public class SyncThreadTest {    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {        List<Thread> threads = new ArrayList<>();        Ticket ticket = new Ticket();        Lock lock = new ReentrantLock();        for (int i = 0; i < 20; i ++){            threads.add(new Thread(new TicketRunnable(ticket, lock)));        }        for (Thread thread : threads){            thread.start();        }    }}

运行一下程序,截取部分输出

Thread-7打算买8张票,买票成功了,还剩下654张票,总共卖掉346张票, 总票数1000Thread-8打算买1张票,买票成功了,还剩下653张票,总共卖掉347张票, 总票数1000Thread-9打算买5张票,买票成功了,还剩下648张票,总共卖掉352张票, 总票数1000Thread-10打算买10张票,买票成功了,还剩下638张票,总共卖掉362张票, 总票数1000Thread-11打算买3张票,买票成功了,还剩下635张票,总共卖掉365张票, 总票数1000Thread-12打算买2张票,买票成功了,还剩下633张票,总共卖掉367张票, 总票数1000Thread-13打算买10张票,买票成功了,还剩下623张票,总共卖掉377张票, 总票数1000Thread-14打算买5张票,买票成功了,还剩下618张票,总共卖掉382张票, 总票数1000Thread-15打算买10张票,买票成功了,还剩下608张票,总共卖掉392张票, 总票数1000Thread-16打算买2张票,买票成功了,还剩下606张票,总共卖掉394张票, 总票数1000Thread-17打算买2张票,买票成功了,还剩下604张票,总共卖掉396张票, 总票数1000Thread-18打算买1张票,买票成功了,还剩下603张票,总共卖掉397张票, 总票数1000Thread-19打算买6张票,买票成功了,还剩下597张票,总共卖掉403张票, 总票数1000Thread-0打算买8张票,买票成功了,还剩下589张票,总共卖掉411张票, 总票数1000Thread-1打算买2张票,买票成功了,还剩下587张票,总共卖掉413张票, 总票数1000Thread-2打算买8张票,买票成功了,还剩下579张票,总共卖掉421张票, 总票数1000Thread-3打算买5张票,买票成功了,还剩下574张票,总共卖掉426张票, 总票数1000Thread-4打算买6张票,买票成功了,还剩下568张票,总共卖掉432张票, 总票数1000Thread-5打算买1张票,买票成功了,还剩下567张票,总共卖掉433张票, 总票数1000Thread-6打算买3张票,买票成功了,还剩下564张票,总共卖掉436张票, 总票数1000Thread-7打算买1张票,买票成功了,还剩下563张票,总共卖掉437张票, 总票数1000Thread-8打算买5张票,买票成功了,还剩下558张票,总共卖掉442张票, 总票数1000Thread-9打算买8张票,买票成功了,还剩下550张票,总共卖掉450张票, 总票数1000Thread-10打算买4张票,买票成功了,还剩下546张票,总共卖掉454张票, 总票数1000Thread-11打算买5张票,买票成功了,还剩下541张票,总共卖掉459张票, 总票数1000Thread-12打算买6张票,买票成功了,还剩下535张票,总共卖掉465张票, 总票数1000Thread-13打算买1张票,买票成功了,还剩下534张票,总共卖掉466张票, 总票数1000Thread-14打算买8张票,买票成功了,还剩下526张票,总共卖掉474张票, 总票数1000Thread-15打算买2张票,买票成功了,还剩下524张票,总共卖掉476张票, 总票数1000Thread-16打算买10张票,买票成功了,还剩下514张票,总共卖掉486张票, 总票数1000

发现运行结果都是正确的

现在尝试使用lock.tryLock()方法.不管能不能获得锁,每个线程都必须卖出5次票,修改TicketRunnable

public class TicketRunnable implements Runnable{    private Ticket ticket;    private Random random;    private Lock lock;    public TicketRunnable(Ticket ticket, Lock lock) {        this.ticket = ticket;        this.lock = lock;        random = new Random();    }    @Override    public void run() {        for (int i = 0; i < 5; ) {            if(lock.tryLock()){                try {                    int count = random.nextInt(10) + 1;                    boolean success = ticket.buyTicket(count);                    System.out.println(String.format("%s打算买%d张票,买票%s了,还剩下%d张票,总共卖掉%d张票, 总票数%d",                            Thread.currentThread().getName(), count, success ? "成功" : "失败",                            ticket.getCount(), ticket.getBuyedCount(), ticket.getAllCount()));                    if (!success) {                        break;                    }                }catch (Exception e){                    e.printStackTrace();                }finally {                    lock.unlock();                    i ++;                }            }else{                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 买票系统被占用,尝试获取锁失败.");                try {                    Thread.sleep(10);                } catch (InterruptedException e) {                    e.printStackTrace();                }            }        }    }}

截取部分运行结果

Thread-11打算买7张票,买票成功了,还剩下613张票,总共卖掉387张票, 总票数1000Thread-11打算买2张票,买票成功了,还剩下611张票,总共卖掉389张票, 总票数1000Thread-11打算买7张票,买票成功了,还剩下604张票,总共卖掉396张票, 总票数1000Thread-11打算买3张票,买票成功了,还剩下601张票,总共卖掉399张票, 总票数1000Thread-11打算买4张票,买票成功了,还剩下597张票,总共卖掉403张票, 总票数1000Thread-12 买票系统被占用,尝试获取锁失败.Thread-10 买票系统被占用,尝试获取锁失败.Thread-16 买票系统被占用,尝试获取锁失败.Thread-19打算买2张票,买票成功了,还剩下595张票,总共卖掉405张票, 总票数1000Thread-19打算买8张票,买票成功了,还剩下587张票,总共卖掉413张票, 总票数1000Thread-19打算买1张票,买票成功了,还剩下586张票,总共卖掉414张票, 总票数1000Thread-19打算买5张票,买票成功了,还剩下581张票,总共卖掉419张票, 总票数1000Thread-19打算买1张票,买票成功了,还剩下580张票,总共卖掉420张票, 总票数1000

发现程序也是正常的.

原理

• Lock.lock() 当前线程尝试获取一个锁,如果这个锁获取不到,则当前线程会一直休眠直到获取这个锁.
• Lock.lockInterruptibly() 让当前线程获取一个锁,如果锁可以用,则直接返回.否则当前线程会一直休眠直到一下两种情况中的其中一个发生:
  
  • 当前线程获取到这个锁
  • 其他线程打断当前线程, 打断当前线程获取锁的操作是允许的.
• Lock.tryLock() 尝试获得一个锁,如果锁是可用的,则直接返回ture,并获取到这个锁.否则,直接返回false
• Lock.tryLock(long time, TimeUnit unit) 在某一段时间内尝试获取一个锁,如果锁可用,则直接返回true,否则等待超时返回fasle
• Lock.unlock() 释放锁
• Lock.newCondition() 这个后面的章节再谈论

---

打赏

如果觉得我的文章写的好的话,有钱就捧个钱场,没钱就给我点个赞