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java多线程 ReentrantLock

本章对ReentrantLock包进行基本介绍,这一章主要对ReentrantLock进行概括性的介绍,内容包括:
ReentrantLock介绍
ReentrantLock函数列表
ReentrantLock示例
在后面的两章,会分别介绍ReentrantLock的两个子类(公平锁和非公平锁)的实现原理。
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ReentrantLock介绍

ReentrantLock是一个可重入的互斥锁,又被称为“独占锁”。

顾名思义,ReentrantLock锁在同一个时间点只能被一个线程锁持有;而可重入的意思是,ReentrantLock锁,可以被单个线程多次获取。
ReentrantLock分为“公平锁”和“非公平锁”。它们的区别体现在获取锁的机制上是否公平。“锁”是为了保护竞争资源,防止多个线程同时操作线程而出错,ReentrantLock在同一个时间点只能被一个线程获取(当某线程获取到“锁”时,其它线程就必须等待);ReentraantLock是通过一个FIFO的等待队列来管理获取该锁所有线程的。在“公平锁”的机制下,线程依次排队获取锁;而“非公平锁”在锁是可获取状态时,不管自己是不是在队列的开头都会获取锁。

 

ReentrantLock函数列表

// 创建一个 ReentrantLock ,默认是“非公平锁”。ReentrantLock()// 创建策略是fair的 ReentrantLock。fair为true表示是公平锁,fair为false表示是非公平锁。ReentrantLock(boolean fair)// 查询当前线程保持此锁的次数。int getHoldCount()// 返回目前拥有此锁的线程,如果此锁不被任何线程拥有,则返回 null。protected Thread getOwner()// 返回一个 collection,它包含可能正等待获取此锁的线程。protected Collection<Thread> getQueuedThreads()// 返回正等待获取此锁的线程估计数。int getQueueLength()// 返回一个 collection,它包含可能正在等待与此锁相关给定条件的那些线程。protected Collection<Thread> getWaitingThreads(Condition condition)// 返回等待与此锁相关的给定条件的线程估计数。int getWaitQueueLength(Condition condition)// 查询给定线程是否正在等待获取此锁。boolean hasQueuedThread(Thread thread)// 查询是否有些线程正在等待获取此锁。boolean hasQueuedThreads()// 查询是否有些线程正在等待与此锁有关的给定条件。boolean hasWaiters(Condition condition)// 如果是“公平锁”返回true,否则返回false。boolean isFair()// 查询当前线程是否保持此锁。boolean isHeldByCurrentThread()// 查询此锁是否由任意线程保持。boolean isLocked()// 获取锁。void lock()// 如果当前线程未被中断,则获取锁。void lockInterruptibly()// 返回用来与此 Lock 实例一起使用的 Condition 实例。Condition newCondition()// 仅在调用时锁未被另一个线程保持的情况下,才获取该锁。boolean tryLock()// 如果锁在给定等待时间内没有被另一个线程保持,且当前线程未被中断,则获取该锁。boolean tryLock(long timeout, TimeUnit unit)// 试图释放此锁。void unlock()

可重入锁指在同一个线程中,可以重入的锁。当然,当这个线程获得锁后,其他线程将等待这个锁被释放后,才可以获得这个锁。

构造器:ReentrantLock(boolean fair): 布尔值用来表示,创建的这个锁是公平的锁,还是自由竞争的锁。所谓公平的锁,是指,各个希望获得所得线程获得锁的顺序是按到达的顺序获得,还是自由竞争获得。

通常的使用方法:

 

ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); // not a fair locklock.lock();try {    // synchronized do something} finally {    lock.unlock();}

 

一个典型的例子:先测试可重入锁的重入特性,然后创建3个线程,每个线程启动后,尝试获取锁,获取锁后对共享数据 + 1,然后显示chula

package base2;import java.util.Calendar;import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;public class TestLock {    private ReentrantLock lock = null;    // 用于线程同步访问的共享数据    public int data = http://www.mamicode.com/100;    public TestLock() {        // 创建一个自由竞争的可重入锁        lock = new ReentrantLock();    }    public static void main(String[] args) {        TestLock tester = new TestLock();        // 测试可重入,函数testReentry() 同一线程中,可重复获取锁,执行获取锁后,显示信息的功能        tester.testReentry();        // 能执行到这里而不阻塞,表示锁可重入        tester.testReentry();        // 再次重入        tester.testReentry();        // 释放重入测试的锁,要按重入的数量解锁,否则其他线程无法获取该锁。        tester.getLock().unlock();        tester.getLock().unlock();        tester.getLock().unlock();        // 启动3个线程测试在锁保护下的共享数据data的访问        tester.test();    }    public ReentrantLock getLock() {        return lock;    }    public void test() {        new Thread(new workerThread(this)).start();        new Thread(new workerThread(this)).start();        new Thread(new workerThread(this)).start();    }    public void testReentry() {        lock.lock();        Calendar now = Calendar.getInstance();        System.out.println(now.getTime() + " " + Thread.currentThread()                + " get lock.");    }    // 线程调用的方法    public void testRun() throws Exception {        // 加锁        lock.lock();        Calendar now = Calendar.getInstance();        try {            // 获取锁后显示 当前时间 当前调用线程 共享数据的值(并使共享数据 + 1)            System.out.println(now.getTime() + " " + Thread.currentThread()                    + " accesses the data " + data++);            // 模拟其他处理,这里假设休眠一下            Thread.sleep(500);        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();        } finally {            // 解锁            lock.unlock();        }    }}// 工作线程,调用TestServer.testRunclass workerThread implements Runnable {    private TestLock tester = null;    public workerThread(TestLock testLock) {        this.tester = testLock;    }    public void run() {        // 循环调用,尝试加锁,并对共享数据+1,然后显示出来        while (true) {            try {                // 调用tester.testRun()                tester.testRun();            } catch (Exception e) {                e.printStackTrace();            }        }    }}

 

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