1 import java.util.concurrent.ExecutorService;  2   3 import java.util.concurrent.Executors;  4   5 import java.util.concurrent.Future;  6   7 import java.util.concurrent.locks.Lock;  8   9 import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock; 10  11 import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; 12  13 import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock; 14  15   16  17   18  19 /** 20  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 22  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 24  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. 26  27 关键技术剖析: 28  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: 30  31     1.ReentrantLock类实现了Lock接口,通过它可以完全取代synchronized关键字. 32  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 34  35 锁,此时保持计数器置为1. 36  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. 38  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 40  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. 42  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.    44  45 */ 46  47 public class Lockers { 48  49        /**测试Lock的使用.在方法中使用Lock,可以避免使用synchronized关键字*/ 50  51        public static class LockTest{ 52  53               Lock lock = new ReentrantLock();//锁 54  55               double value = http://www.mamicode.com/0d; //值 56  57               int addtimes = 0; 58  59               /** 60  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 62  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 64  65                */ 66  67               public void addValue(double v){ 68  69                      lock.lock();//锁住锁 70  71                      System.out.println("LockTest to addValue: " + v + " " + System.currentTimeMillis()); 72  73                      try { 74  75                             Thread.sleep(1000); 76  77                      }catch(InterruptedException e){ 78  79                      } 80  81                      this.value += v; 82  83                      this.addtimes++; 84  85                      lock.unlock(); 86  87               } 88  89               public double getValue(){ 90  91                      return this.value; 92  93               } 94  95        } 96  97        public static void testLockTest() throws Exception{ 98  99               final LockTest lockTest = new LockTest();100 101               //新建任务1,调用lockTest的addValue方法102 103               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126 127                ExecutorService cachedService = Executors.newCachedThreadPool();128 129                Future future = null;130 131                //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132 133                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140 141                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Lock152 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Lock154 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:156 157         * readLock():返回一个读的Lock158 159         * writeLock():返回一个写的lock,此lock是排它的160 161         * 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{168 169               ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();//锁170 171               double value = http://www.mamicode.com/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                */218 219               public String getInfo(){220 221                      //得到 readLock并锁定222 223                      Lock readLock = lock.readLock();224 225                      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readLock244 245                      }246 247               }248 249        }250 251        public static void testReadWriteLockTest() throws Exception{252 253               final ReadWriteLockTest readWriteLockTest = new ReadWriteLockTest();254 255               //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2286 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1300 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 */