多线程锁升级解决方案(JDK1.5及以后)

来源:互联网 发布:阿里云200m 编辑:程序博客网 时间:2024/06/06 03:27

在JDK1.5发布之前,我们要进行同步多线程,要使用Synchronized以及 wait notify 等对象,不够形象

如以下这个模拟生产和消费的多线程程序

class Resource{    private String name;    private int count=1;    private boolean flag=false;    public synchronized void set(String name)    {           while(flag)//生产一个,消费一个        try{this.wait();}catch(Exception e){}//如果已生产则wait        this.name=name+"--"+count++;        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...生产者..."+this.name);        flag=true;//生产之后转换状态        this.notifyAll();//唤醒所有进程,再次判断flag,故生产wait    }    public synchronized void out()    {        while(!flag)            try{wait();}catch(Exception e){}//如已消费则wait        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...消费者........"+this.name);        flag=false;//消费之后转换状态        this.notifyAll();//唤醒所有进程,再次判断flag,故消费wait    }}class Producer implements Runnable{    private Resource res;    Producer(Resource res)    {        this.res=res;    }    public void run() {        while(true)        {            res.set("+商品+");//run方法调用生产set        }    }}class Consumer implements Runnable{    private Resource res;    Consumer(Resource res)    {        this.res=res;    }    public void run() {        while(true)        {            res.out();//run方法调用消费out        }    }}public class ProducerConsumer {    public static void main(String[] args)     {        Resource r=new Resource();        Producer pro=new Producer(r);        Consumer con=new Consumer(r);        Thread t1=new Thread(pro);//produce线程        Thread t2=new Thread(pro);//produce线程        Thread t3=new Thread(con);//consume线程        Thread t4=new Thread(con);//consume线程        t1.start();        t2.start();        t3.start();        t4.start();    }}

Synchronized代码执行期间,线程调用对象wait()方法,释放对象锁标志,进入等待状态,并调用notify(), notifyAll()方法通知正在等待的其他线程

这样就存在很多问题

  • 如果使用notify,在有些状态下要特定唤醒某个对象,notify是唤醒wait队列第一条线程,不确定性很大
  • 如果使用notifyAll,又浪费资源
  • synchronized一个锁只能绑定一个对象,要依靠锁去区分对象,若加一嵌套就死锁了

1.5之后的Lock和Condition就很好地解决了这个问题

将上述代码改写之后如下

class Resource2{    private String name;    private int count=1;    private boolean flag=false;    private Lock lock=new ReentrantLock();    private Condition condition_pro=lock.newCondition();//定义一个produce的condition    private Condition condition_con=lock.newCondition();//定义一个consume的condition    public  void set(String name)throws InterruptedException    {           lock.lock();        try {            while(flag)//判断状态                condition_pro.await();//如果以生产则wait            this.name=name+"--"+count++;            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...生产者..."+this.name);            flag=true;//转换状态            condition_con.signal();//在produce里面指定唤醒consume        }         catch (Exception e) {        }        finally        {            lock.unlock();//用finally确保unlock,使资源得到释放        }    }    public  void out()throws InterruptedException    {        lock.lock();        try {            while(!flag)                condition_con.await();            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...消费者........"+this.name);            flag=false;            condition_pro.signal();//在consume里面指定唤醒produce        } catch (Exception e) {        }        finally        {            lock.unlock();        }    }}class Producer2 implements Runnable{    private Resource res;    Producer2(Resource res)    {        this.res=res;    }    public void run() {        while(true)        {            res.set("+商品+");        }    }}class Consumer2 implements Runnable{    private Resource res;    Consumer2(Resource res)    {        this.res=res;    }    public void run() {        while(true)        {            res.out();        }    }}import java.util.concurrent.locks.Condition;import java.util.concurrent.locks.Lock;import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;public class ProducerConsumer2 {    public static void main(String[] args)     {        Resource r=new Resource();        Producer pro=new Producer(r);        Consumer con=new Consumer(r);        Thread t1=new Thread(pro);        Thread t2=new Thread(pro);        Thread t3=new Thread(con);        Thread t4=new Thread(con);        t1.start();        t2.start();        t3.start();        t4.start();    }}
  • 将同步Synchronized替换成显式的Lock操作以及显式的锁对象的等待唤醒操作机制
  • 一个锁可对应多个condition,预防Synchronized使用两个notify,两个锁导致形成死锁
  • 将Object中的wait,notify,notifyall,封装成Condition对象 该对象可以通过Lock锁进行获取
  • 该示例中,实现了本方只唤醒对方的操作。
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