欢迎您访问程序员文章站本站旨在为大家提供分享程序员计算机编程知识!
您现在的位置是: 首页  >  IT编程

Java并发编程之显示锁ReentrantLock和ReadWriteLock读写锁

程序员文章站 2024-03-31 18:11:10
在java5.0之前,只有synchronized(内置锁)和volatile. java5.0后引入了显示锁reentrantlock. reentrantlock概况...

在java5.0之前,只有synchronized(内置锁)和volatile. java5.0后引入了显示锁reentrantlock.

reentrantlock概况

reentrantlock是可重入的锁,它不同于内置锁, 它在每次使用都需要显示的加锁和解锁, 而且提供了更高级的特性:公平锁, 定时锁, 有条件锁, 可轮询锁, 可中断锁. 可以有效避免死锁的活跃性问题.reentrantlock实现了

lock接口:

复制代码 代码如下:

  public interface lock {
          //阻塞直到获得锁或者中断
          void lock();

          //阻塞直到获得锁或者中断抛异常
          void lockinterruptibly() throws interruptedexception;

          //只有锁可用时才获得,否则直接返回
          boolean trylock();

          //只有锁在指定时间内可用时才获得,否则直接返回,中断时抛异常
          boolean trylock(long time, timeunit unit) throws interruptedexception;

          void unlock();

          //返回一个绑定在这个锁上的条件
          condition newcondition();
  }

lock使用

复制代码 代码如下:

        lock lock = new reentrantlock();
        lock.lock();
        try{
            //更新对象状态
        }finally{
            //这里注意,一定要有finally代码块去解锁
            //否则容易造成死锁等活跃性问题
            lock.unlock();
        }
 

reentrantlock特性

轮询锁的和定时锁

可轮询和可定时的锁请求是通过trylock()方法实现的,和无条件获取锁不一样. reentrantlock可以有灵活的容错机制.死锁的很多情况是由于顺序锁引起的, 不同线程在试图获得锁的时候阻塞,并且不释放自己已经持有的锁, 最后造成死锁. trylock()方法在试图获得锁的时候,如果该锁已经被其它线程持有,则按照设置方式立刻返回,而不是一直阻塞等下去,同时在返回后释放自己持有的锁.可以根据返回的结果进行重试或者取消,进而避免死锁的发生.

公平性

reentrantlock构造函数中提供公平性锁和非公平锁(默认)两种选择。所谓公平锁,线程将按照他们发出请求的顺序来获取锁,不允许插队;但在非公平锁上,则允许插队:当一个线程发生获取锁的请求的时刻,如果这个锁是可用的,那这个线程将跳过所在队列里等待线程并获得锁。我们一般希望所有锁是非公平的。因为当执行加锁操作时,公平性将讲由于线程挂起和恢复线程时开销而极大的降低性能。考虑这么一种情况:a线程持有锁,b线程请求这个锁,因此b线程被挂起;a线程释放这个锁时,b线程将被唤醒,因此再次尝试获取锁;与此同时,c线程也请求获取这个锁,那么c线程很可能在b线程被完全唤醒之前获得、使用以及释放这个锁。这是种双赢的局面,b获取锁的时刻(b被唤醒后才能获取锁)并没有推迟,c更早地获取了锁,并且吞吐量也获得了提高。在大多数情况下,非公平锁的性能要高于公平锁的性能。

可中断获锁获取操作

lockinterruptibly方法能够在获取锁的同时保持对中断的响应,因此无需创建其它类型的不可中断阻塞操作。

读写锁readwritelock

​reentrantlock是一种标准的互斥锁,每次最多只有一个线程能持有锁。读写锁不一样,暴露了两个lock对象,其中一个用于读操作,而另外一个用于写操作。

复制代码 代码如下:

public interface readwritelock {
    /**
     * returns the lock used for reading.
     *
     * @return the lock used for reading.
     */
    lock readlock();

    /**
     * returns the lock used for writing.
     *
     * @return the lock used for writing.
     */
    lock writelock();
}

可选择实现:

1.释放优先
2.读线程插队
3.重入性
4.降级
5.升级

reentrantreadwritelock实现了readwritelock接口,构造器提供了公平锁和非公平锁两种创建方式。读写锁适用于读多写少的情况,可以实现更好的并发性。
 
示例

复制代码 代码如下:

public class readwritemap<k, v> {
    private map<k, v> map;
    private final readwritelock lock = new reentrantreadwritelock();

    private final lock readlock = lock.readlock();
    private final lock writelock = lock.writelock();

    public readwritemap(map<k, v> map) {
        this.map = map;
    }

    public v get(k key) {
        readlock.lock();
        try {
            return map.get(key);
        } finally {
            readlock.unlock();
        }
    }

    public void put(k key, v value) {
        writelock.lock();
        try {
            map.put(key, value);
        } finally {
            writelock.unlock();
        }
    }
}