更新時間:2021-04-26 11:18:07 來源:動力節點 瀏覽1447次
自 Java 5 開始,java.util.concurrent.locks 包中包含了一些鎖的實現,因此你不用去實現自己的鎖了。但是你仍然需要去了解怎樣使用這些鎖。
讓我們從 java 中的一個同步塊開始:
public class Counter{
private int count = 0;
public int inc(){
synchronized(this){
return ++count;
}
}
}
可以看到在 inc()方法中有一個 synchronized(this)代碼塊。該代碼塊可以保證在同一時間只有一個線程可以執行 return ++count。雖然在 synchronized 的同步塊中的代碼可以更加復雜,但是++count 這種簡單的操作已經足以表達出線程同步的意思。
以下的 Counter 類用 Lock 代替 synchronized 達到了同樣的目的:
public class Counter{
private Lock lock = new Lock();
private int count = 0;
public int inc(){
lock.lock();
int newCount = ++count;
lock.unlock();
return newCount;
}
}
lock()方法會對 Lock 實例對象進行加鎖,因此所有對該對象調用 lock()方法的線程都會被阻塞,直到該 Lock 對象的 unlock()方法被調用。
這里有一個 Lock 類的簡單實現:
public class Counter{
public class Lock{
private boolean isLocked = false;
public synchronized void lock()
throws InterruptedException{
while(isLocked){
wait();
}
isLocked = true;
}
public synchronized void unlock(){
isLocked = false;
notify();
}
}
注意其中的 while(isLocked)循環,它又被叫做“自旋鎖”。當 isLocked 為 true 時,調用 lock()的線程在 wait()調用上阻塞等待。為防止該線程沒有收到 notify()調用也從 wait()中返回(也稱作虛假喚醒),這個線程會重新去檢查 isLocked 條件以決定當前是否可以安全地繼續執行還是需要重新保持等待,而不是認為線程被喚醒了就可以安全地繼續執行了。如果 isLocked 為 false,當前線程會退出 while(isLocked)循環,并將 isLocked 設回 true,讓其它正在調用 lock()方法的線程能夠在 Lock 實例上加鎖。
當線程完成了臨界區(位于 lock()和 unlock()之間)中的代碼,就會調用 unlock()。執行 unlock()會重新將 isLocked 設置為 false,并且通知(喚醒)其中一個(若有的話)在 lock()方法中調用了 wait()函數而處于等待狀態的線程。
Java 中的 synchronized 同步塊是可重入的。這意味著如果一個 java 線程進入了代碼中的 synchronized 同步塊,并因此獲得了該同步塊使用的同步對象對應的管程上的鎖,那么這個線程可以進入由同一個管程對象所同步的另一個 java 代碼塊。下面是一個例子:
public class Reentrant{
public synchronized outer(){
inner();
}
public synchronized inner(){
//do something
}
}
注意 outer()和 inner()都被聲明為 synchronized,這在 Java 中和 synchronized(this)塊等效。如果一個線程調用了 outer(),在 outer()里調用 inner()就沒有什么問題,因為這兩個方法(代碼塊)都由同一個管程對象(”this”)所同步。如果一個線程已經擁有了一個管程對象上的鎖,那么它就有權訪問被這個管程對象同步的所有代碼塊。這就是可重入。線程可以進入任何一個它已經擁有的鎖所同步代碼塊。
前面給出的鎖實現不是可重入的。如果我們像下面這樣重寫 Reentrant 類,當線程調用 outer()時,會在 inner()方法的 lock.lock()處阻塞住。
public class Reentrant2{
Lock lock = new Lock();
public outer(){
lock.lock();
inner();
lock.unlock();
}
public synchronized inner(){
lock.lock();
//do something
lock.unlock();
}
}
以上就是動力節點小編介紹的“Java多線程鎖的詳解及示例代碼”的內容,希望對大家有幫助,如有疑問,請在線咨詢,有專業老師隨時為您服務。
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