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Java多线程之Lock的使用

2024-11-25 00:23:38   203人阅读

  1. import java.util.concurrent.ExecutorService;  
  2. import java.util.concurrent.Executors;  
  3. import java.util.concurrent.Future;  
  4. import java.util.concurrent.locks.Lock;  
  5. import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;  
  6. import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;  
  7. import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;  
  8.   
  9. /** 
  10.  * Lockers 
  11.  * 在多线程编程里面一个重要的概念是锁定，假设一个资源是多个线程共享的。为了保证数据的完整性， 
  12.  * 在进行事务性操作时须要将共享资源锁定，这样能够保证在做事务性操作时仅仅有一个线程能对资源进行操作， 
  13.  * 从而保证数据的完整性。在5.0曾经，锁定的功能是由Synchronized关键字来实现的。

     

  14.  */  
  15. public class Lockers {  
  16.       
  17.     /** 
  18.      * 測试Lock的使用。

    在方法中使用Lock，能够避免使用Synchronized关键字。 

  19.      */  
  20.     public static class LockTest {  
  21.   
  22.         Lock lock = new ReentrantLock();// 锁  
  23.         double value = 0d; // 值  
  24.         int addtimes = 0;  
  25.   
  26.         /** 
  27.          * 添加value的值。该方法的操作分为2步，并且相互依赖，必须实如今一个事务中 
  28.          * 所以该方法必须同步。曾经的做法是在方法声明中使用Synchronized关键字。 
  29.          */  
  30.         public void addValue(double v) {  
  31.             lock.lock();// 取得锁  
  32.             System.out.println("LockTest to addValue: " + v + "   "  
  33.                     + System.currentTimeMillis());  
  34.             try {  
  35.                 Thread.sleep(1000);  
  36.             } catch (InterruptedException e) {  
  37.             }  
  38.             this.value += v;  
  39.             this.addtimes++;  
  40.             lock.unlock();// 释放锁  
  41.         }  
  42.   
  43.         public double getValue() {  
  44.             return this.value;  
  45.         }  
  46.     }  
  47.     public static void testLockTest() throws Exception{  
  48.         final LockTest lockTest = new LockTest();  
  49.         // 新建任务1，调用lockTest的addValue方法  
  50.         Runnable task1 = new Runnable(){  
  51.             public void run(){  
  52.                 lockTest.addValue(55.55);  
  53.             }  
  54.         };  
  55.         // 新建任务2，调用lockTest的getValue方法  
  56.         Runnable task2 = new Runnable(){  
  57.             public void run(){  
  58.                 System.out.println("value: " + lockTest.getValue());  
  59.             }  
  60.         };  
  61.         // 新建任务运行服务  
  62.         ExecutorService cachedService = Executors.newCachedThreadPool();  
  63.         Future future = null;  
  64.         // 同一时候运行任务1三次。由于addValue方法使用了锁机制，所以，实质上会顺序运行  
  65.         for (int i=0; i<3; i++){  
  66.             future = cachedService.submit(task1);  
  67.         }  
  68.         // 等待最后一个任务1被运行完  
  69.         future.get();  
  70.         // 再运行任务2。输出结果  
  71.         future = cachedService.submit(task2);  
  72.         // 等待任务2运行完后，关闭任务运行服务  
  73.         future.get();  
  74.         cachedService.shutdownNow();  
  75.     }  
  76.       
  77.     /** 
  78.      * ReadWriteLock内置两个Lock。一个是读的Lock，一个是写的Lock。 
  79.      * 多个线程可同一时候得到读的Lock，但仅仅有一个线程能得到写的Lock， 
  80.      * 并且写的Lock被锁定后，不论什么线程都不能得到Lock。

    ReadWriteLock提供的方法有： 

  81.      * readLock(): 返回一个读的lock  
  82.      * writeLock(): 返回一个写的lock, 此lock是排他的。 
  83.      * ReadWriteLockTest非常适合处理相似文件的读写操作。 
  84.      * 读的时候能够同一时候读，但不能写。写的时候既不能同一时候写也不能读。

     

  85.      */  
  86.     public static class ReadWriteLockTest{  
  87.         // 锁  
  88.         ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();  
  89.         // 值  
  90.         double value = 0d;  
  91.         int addtimes = 0;  
  92.           
  93.         /** 
  94.          * 添加value的值，不同意多个线程同一时候进入该方法 
  95.          */  
  96.         public void addValue(double v) {  
  97.             // 得到writeLock并锁定  
  98.             Lock writeLock = lock.writeLock();  
  99.             writeLock.lock();  
  100.             System.out.println("ReadWriteLockTest to addValue: " + v + "   "  
  101.                     + System.currentTimeMillis());  
  102.             try {  
  103.                 Thread.sleep(1000);  
  104.             } catch (InterruptedException e) {  
  105.             }  
  106.             try {  
  107.                 // 做写的工作  
  108.                 this.value += v;  
  109.                 this.addtimes++;  
  110.             } finally {  
  111.                 // 释放writeLock锁  
  112.                 writeLock.unlock();  
  113.             }  
  114.         }  
  115.         /** 
  116.          * 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对的。 

  117.          * 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。

     

  118.          */  
  119.         public String getInfo() {  
  120.             // 得到readLock并锁定  
  121.             Lock readLock = lock.readLock();  
  122.             readLock.lock();  
  123.             System.out.println("ReadWriteLockTest to getInfo   "  
  124.                     + System.currentTimeMillis());  
  125.             try {  
  126.                 Thread.sleep(1000);  
  127.             } catch (InterruptedException e) {  
  128.             }  
  129.             try {  
  130.                 // 做读的工作  
  131.                 return this.value + " : " + this.addtimes;  
  132.             } finally {  
  133.                 // 释放readLock  
  134.                 readLock.unlock();  
  135.             }  
  136.         }  
  137.     }  
  138.       
  139.     public static void testReadWriteLockTest() throws Exception{  
  140.         final ReadWriteLockTest readWriteLockTest = new ReadWriteLockTest();  
  141.         // 新建任务1，调用lockTest的addValue方法  
  142.         Runnable task_1 = new Runnable(){  
  143.             public void run(){  
  144.                 readWriteLockTest.addValue(55.55);  
  145.             }  
  146.         };  
  147.         // 新建任务2，调用lockTest的getValue方法  
  148.         Runnable task_2 = new Runnable(){  
  149.             public void run(){  
  150.                 System.out.println("info: " + readWriteLockTest.getInfo());  
  151.             }  
  152.         };  
  153.         // 新建任务运行服务  
  154.         ExecutorService cachedService_1 = Executors.newCachedThreadPool();  
  155.         Future future_1 = null;  
  156.         // 同一时候运行5个任务，当中前2个任务是task_1，后两个任务是task_2  
  157.         for (int i=0; i<2; i++){  
  158.             future_1 = cachedService_1.submit(task_1);  
  159.         }  
  160.         for (int i=0; i<2; i++){  
  161.             future_1 = cachedService_1.submit(task_2);  
  162.         }  
  163.         // 最后一个任务是task_1  
  164.         future_1 = cachedService_1.submit(task_1);  
  165.         // 这5个任务的运行顺序应该是：  
  166.         // 第一个task_1先运行，第二个task_1再运行；这是由于不能同一时候写。所以必须等。  
  167.         // 然后2个task_2同一时候运行；这是由于在写的时候，就不能读，所以都等待写结束，  
  168.         // 又由于能够同一时候读，所以它们同一时候运行  
  169.         // 最后一个task_1再运行。这是由于在读的时候，也不能写，所以必须等待读结束后。才干写。  
  170.           
  171.         // 等待最后一个task_2被运行完  
  172.         future_1.get();  
  173.         cachedService_1.shutdownNow();  
  174.     }  
  175.   
  176.     public static void main(String[] args) throws Exception{  
  177.         Lockers.testLockTest();  
  178.         System.out.println("---------------------");  
  179.         Lockers.testReadWriteLockTest();  
  180.     }  
  181. } 

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