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1 import java.util.concurrent.ExecutorService;
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3 import java.util.concurrent.Executors;
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5 import java.util.concurrent.Future;
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7 import java.util.concurrent.locks.Lock;
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9 import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;
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11 import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
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13 import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;
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16
17
18
19 /**
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21 在多线程编程里,一个重要的概念是锁定,如果一个资源是多个线程共享的,为了保证数据的完整性,在进行事务性操作时
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23 需要将共享资源锁定,这样可以保证只有一个线程能对资源进行操作,从而保证了数据的完整性.在J2SE5.0以前锁定的功能是
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25 由synchronized关键字来实现的.本节实例介绍如何使用J2SE 5.0中的新特性实现锁定,包括一般的锁、读写锁等.
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27 关键技术剖析:
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29 在J2SE5.0中的锁是由java.util.concurrent.locks.lock实现的,使用它的关键技术点如下:
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31 1.ReentrantLock类实现了Lock接口,通过它可以完全取代synchronized关键字.
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33 2.ReentrantLock的lock方法取得锁,如果该锁定没有被其他线程占据,则获取该锁定并返回,将保持计数器置为1;如果当前线程已经占据锁,则立即返回,将保持计数器加1;如果锁定被其他线程占据,则当前线程进入睡眠状态,等待其他线程释放
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35 锁,此时保持计数器置为1.
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37 3.ReentrantLock的unlock方法释放锁,如果当前线程是锁的占有者,则将保持计数器减1,如果保持计数器等于0,则释放锁.如果当前线程不是锁的占有者,则抛出异常.
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39 4.ReadWriteLock是一个继承Lock的接口,定义了读写锁.它的一个实现类是ReentrantReadWriteLock
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41 5.ReentrantReadWriteLock的writeLock方法获得用于写入操作的锁定,当获得写入锁时,其他线程想进行读写操作都必须等待.
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43 6.ReentrantReadWriteLock的readLock方法获得用于读操作的锁定,当获得读取锁时,其他读的线程可以继续获得读取锁,但是不能获得写入锁.
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45 */
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47 public class Lockers {
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49 /**测试Lock的使用.在方法中使用Lock,可以避免使用synchronized关键字*/
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51 public static class LockTest{
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53 Lock lock = new ReentrantLock();//锁
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55 double value = 0d; //值
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57 int addtimes = 0;
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59 /**
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61 * 增加value的值,该方法的操作分为2岁,而且相互依赖,必须实现在一个事务中
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63 * 所以该方法必须同步,以前的做法是在方法声明中使用synchronized关键字
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65 */
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67 public void addValue(double v){
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69 lock.lock();//锁住锁
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71 System.out.println("LockTest to addValue: " + v + " " + System.currentTimeMillis());
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73 try {
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75 Thread.sleep(1000);
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77 }catch(InterruptedException e){
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79 }
80
81 this.value += v;
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83 this.addtimes++;
84
85 lock.unlock();
86
87 }
88
89 public double getValue(){
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91 return this.value;
92
93 }
94
95 }
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97 public static void testLockTest() throws Exception{
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99 final LockTest lockTest = new LockTest();
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101 //新建任务1,调用lockTest的addValue方法
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103 Runnable task1 = new Runnable(){
104
105 public void run(){
106
107 lockTest.addValue(55.55);
108
109 }
110
111 };
112
113 //新建任务2,调用lockTest的getValue方法
114
115 Runnable task2 = new Runnable(){
116
117 public void run(){
118
119 System.out.println("value: " + lockTest.getValue());
120
121 }
122
123 };
124
125 //新建任务执行服务
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127 ExecutorService cachedService = Executors.newCachedThreadPool();
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129 Future future = null;
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131 //同时执行任务1三次,由于 addValue方法使用了锁机制,所以,实质上会顺序执行
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133 for(int i=0;i<3;i++){
134
135 future = cachedService.submit(task1);
136
137 }
138
139 future.get();//等待最后一个任务1被执行完
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141 future = cachedService.submit(task2);//再执行任务2,输出结果
142
143 future.get();//等待任务2执行完后,关闭任务执行服务
144
145 cachedService.shutdownNow();
146
147 }
148
149 /**
150
151 * ReadWriteLock内置两个Lock,一个是读的Lock,一个是写的Lock
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153 * 多个线程可同时得到读的Lock,但只有一个线程能得到写的Lock
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155 * 而且写的Lock被锁定后,任何线程都不能得到Lock.ReadWriteLock提供的方法有:
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157 * readLock():返回一个读的Lock
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159 * writeLock():返回一个写的lock,此lock是排它的
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161 * ReadWriteLockTest很适合处理类似文件的读写操作
162
163 * 读的时候可以同时读,但是不能写,写的时候既不能同时写,也不能读
164
165 */
166
167 public static class ReadWriteLockTest{
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169 ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();//锁
170
171 double value = 0d; //值
172
173 int addtimes = 0;
174
175 /**增加value的值,不允许多个线程同时进入该方法*/
176
177 public void addValue(double v){
178
179 //得到writeLock并锁定
180
181 Lock writeLock = lock.writeLock();
182
183 writeLock.lock();
184
185 System.out.println("ReadWriteLockTest to addValue: " + v + " " + System.currentTimeMillis());
186
187 try{
188
189 Thread.sleep(1000);
190
191 }catch(InterruptedException e){
192
193 }
194
195 try{
196
197 //做写的工作
198
199 this.value += v;
200
201 this.addtimes++;
202
203 }finally{
204
205 writeLock.unlock();
206
207 }
208
209 }
210
211 /**
212
213 *获得信息.当有线程在调用addValue方法时,getInfo得到的信息可能是不正确的.
214
215 *所以,也必须保证该方法在被调用时,没有方法在调用addValue方法.
216
217 */
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219 public String getInfo(){
220
221 //得到 readLock并锁定
222
223 Lock readLock = lock.readLock();
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225 readLock.lock();
226
227 System.out.println("ReadWriteLockTest to getInfo "+System.currentTimeMillis());
228
229 try{
230
231 Thread.sleep(1000);
232
233 }catch(InterruptedException e){
234
235 }
236
237 try{
238
239 return this.value + " : " + this.addtimes;//做读的工作
240
241 }finally{
242
243 readLock.unlock();//释放readLock
244
245 }
246
247 }
248
249 }
250
251 public static void testReadWriteLockTest() throws Exception{
252
253 final ReadWriteLockTest readWriteLockTest = new ReadWriteLockTest();
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255 //新建任务1,调用lockTest的addValue方法
256
257 Runnable task_1 = new Runnable(){
258
259 public void run(){
260
261 readWriteLockTest.addValue(55.55);
262
263 }
264
265 };
266
267 //新建任务2,调用lockTest的getValue方法
268
269 Runnable task_2 = new Runnable(){
270
271 public void run(){
272
273 System.out.println("info " + readWriteLockTest.getInfo());
274
275 }
276
277 };
278
279 //新建任务任务执行服务
280
281 ExecutorService cachedService_1 = Executors.newCachedThreadPool();
282
283 Future future_1 = null;
284
285 //同时执行5个任务,其中前2个任务是任务1,后两个任务是任务2
286
287 for(int i=0;i<2;i++){
288
289 future_1 = cachedService_1.submit(task_1);
290
291 }
292
293 for(int i=0;i<2;i++){
294
295 future_1 = cachedService_1.submit(task_2);
296
297 }
298
299 //最后一个任务是任务1
300
301 future_1 = cachedService_1.submit(task_1);
302
303 //这5个任务的执行顺序应该是
304
305 //第一个任务1先执行,第二个任务1再执行;这是因为不能同时写,所以必须等
306
307 //然后两个任务2同时执行;这是因为在写的时候,就不能读,所以都等待写结束
308
309 //又同时可以同时读,所以它们同时执行
310
311 //最后一个任务1再执行.这是因为在读的时候,也不能写,所以必须等待读结束后,
312
313 //才能写.等待最后一个任务2被执行完
314
315 future_1.get();
316
317 cachedService_1.shutdownNow();
318
319 }
320
321 public static void main(String... args)throws Exception{
322
323 Lockers.testLockTest();
324
325 System.out.println("--------------------------");
326
327 Lockers.testReadWriteLockTest();
328
329 }
330
331 }
332
333 /**
334
335 * ReentrantReadWriteLock 获取顺序如下:
336
337 * This class does not impose a reader or writer preference ordering for lock access.
338
339 * However, it does support an optional fairness policy.
340
341 * When constructed as fair, threads contend for entry using an approximatelyarrival-order policy.
342
343 * When the write lock is released either the longest-waiting single writer will beassigned the write lock, or if there is a reader waiting longer than any writer, theset of readers will be assigned the read lock.
344
345 * When constructed as non-fair, the order of entry to the lock need not be in arrivalorder.
346
347 * In either case, if readers are active and a writer enters the lock then nosubsequent readers will be granted the read lock until after that writer has acquiredand released the write lock.
348
349 */
JDK5.0 特性-线程锁Lock
时间： 2024-10-20 15:43:04