3分pk10开户网址_Java多线程,对锁机制的进一步分析

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1 可重入锁

    可重入锁,也叫递归锁。它有两层含义,第一,当有一另俩个 程序运行运行在外层函数得到可重入锁后,能直接递归地调用该函数,第二,同一程序运行运行在外层函数获得可重入锁后,内层函数还可以 直接获取该锁对应其它代码的控制权。并且大伙儿儿儿提到的synchronized和ReentrantLock都是可重入锁。

    通过ReEnterSyncDemo.java,大伙儿儿儿来演示下synchronized关键字的可重入性。    

1	class SyncReEnter implements Runnable{
2	   public synchronized void get(){
3	     System.out.print(Thread.currentThread().getId() + "\t");
4	      //在get土办法里调用set
5	      set();
6	    }
7	    public synchronized void set()
8	    {System.out.print(Thread.currentThread().getId()+"\t"); }
9	    public void run() //run土办法里调用了get土办法
10	    { get();}
11	}
12	public class ReEnterSyncDemo {
13	    public static void main(String[] args) {
14	       	SyncReEnter demo=new SyncReEnter();
15	        new Thread(demo).start();
16	        new Thread(demo).start();
17	    }
18	}

    在第1行里,大伙儿儿儿是让syncReEnter类通过实现Runnable的土办法来实现多程序运行运行,在其中第2和第7行所定义的get和set土办法均含高synchronized关键字。在第9行定义的run土办法里,大伙儿儿儿调用了get土办法。在main函数的第15和16行里,大伙儿儿儿启动了2次程序运行运行,这段代码的输出如下。

    8   8   9   9  

    在第15行第一次启动程序运行运行时,在run土办法里,会调用含高synchronized关键字的get土办法,这时这个 程序运行运行会得到get土办法的锁,当执行到get里的set土办法时,导致 set土办法也含高synchronized关键字,并且set是含高在get里的,这个 这里我过多 再次申请set的锁,能继续执行,这个 通过输出,大伙儿儿儿能看了get和set的打印说说是连续输出的。同理大伙儿儿儿能理解第16行第二次启动程序运行运行的输出。

    通过ReEnterLock.java,大伙儿儿儿来演示下ReentrantLock的可重入性。      

1	import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
2	class LockReEnter implements Runnable {
3		ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
4		public void get() {
5		  lock.lock();
6	  	  System.out.print(Thread.currentThread().getId()+"\t");
7		  // 在get土办法里调用set
8		  set();
9		  lock.unlock();
10	   }
11	   public void set() {
12		lock.lock();
13		System.out.print(Thread.currentThread().getId() + "\t");
14		lock.unlock();
15	   }
16	   public void run() 
17	   { get(); }
18	}
19	public class ReEnterLock {
20		public static void main(String[] args) {
21			LockReEnter demo = new LockReEnter();
22			new Thread(demo).start();
23			new Thread(demo).start();
24		}
25	}

    在第2行创建的LockReEnter类里,大伙儿儿儿同样含高了get和set土办法,并在get土办法里调用了set土办法,只不过在get和set土办法里,大伙儿儿儿都是用synchronized,这个 用第3行定义的ReentrantLock类型的lock对象来管理多程序运行运行的并发,在第16行的run土办法里,大伙儿儿儿同样地调用了get土办法。

    在main函数里,大伙儿儿儿同样地在第22和23行里启动了两次程序运行运行,这段代码的运行结果如下。

    8   8   9   9

    当在第22行里第一次启动LockReEnter类型的程序运行运行后,在调用get土办法时,能得到第5行的锁对象,get土办法会调用set土办法,嘴笨 set土办法里的第12行会再次申请锁,但导致 LockReEnter程序运行运行在get土办法里导致 得到了锁,这个 在set土办法里并能得到锁,这个 第一次运行时,get和set土办法会一并执行,同样地,在第23行第二次其中程序运行运行时,也会一并打印get和set土办法里的输出。

    在项目的这个 场景里,有一另俩个 程序运行运行有导致 还要多次进入被锁关联的土办法,比如某数据库的操作的程序运行运行还要多次调用被锁管理的“获取数据库连接”的土办法,这时,导致 使用可重入锁就能处里死锁的问提报告 ,相反,导致 大伙儿儿儿都是用可重入锁,没办法 在第二次调用“获取数据库连接”土办法时,都导致 被锁住,从而导致 死锁问提报告 。

2 公平锁和非公平锁

    在创建Semaphore对象时,大伙儿儿儿还可以 通过第有一另俩个 参数,来指定该Semaphore对象是是是不是以公平锁的土办法来调度资源。

    公平锁会维护有一另俩个 等待时间队列,多个在阻塞情况等待时间的程序运行运行会被插入到这个 等待时间队列,在调度时是按它们所发请求的时间顺序获取锁,而对于非公平锁,当有一另俩个 程序运行运行请求非公平锁时,导致 此时该锁变成可用情况,没办法 这个 程序运行运行会跳过等待时间队列中所有的等待时间程序运行运行而获得锁。

    大伙儿儿儿在创建可重入锁时,也还可以 通过调用带布尔类型参数的构造函数来指定该锁是是是不是公平锁。ReentrantLock(boolean fair)。

    在项目里,导致 请求锁的平均时间间隔较长,建议使用公平锁,反之建议使用非公平锁。

    比如有个服务窗口,导致 采用非公平锁的土办法,当窗口空闲时,都是让下一号来,这个 只是 来人就服务,另有一另俩个 能缩短窗口的空闲等待时间时间,从而提升单位时间内的服务数量(也这个 吞吐量)。相反,导致 这是个比较冷门的服务窗口,在这个 时间里来请求服务的频次固然高,比如一小时才来有一一被委托人,没办法 就还可以 挑选公平锁了。导致 ,导致 要缩短用户的平均等待时间时间,没办法 还可以 挑选公平锁,另有一另俩个 就能处里“早到的请求晚处里“的情况。

3 读写锁

    并且大伙儿儿儿通过synchronized和ReentrantLock来管理临界资源时,只这个 有一另俩个 程序运行运行得到锁,其它程序运行运行没办法 操作这个 临界资源,这个 锁还可以 叫做“互斥锁”。

    和这个 管理土办法相比,ReentrantReadWriteLock对象会使用两把锁来管理临界资源,有一另俩个 是“读锁“,另有一另俩个 是“写锁“。

    导致 有一另俩个 程序运行运行获得了某资源上的“读锁“,没办法 其它对该资源执行“读操作“的程序运行运行还是还可以 继续获得该锁,也这个 说,“读操作“还可以 并发执行,但执行“写操作“的程序运行运行会被阻塞。导致 有一另俩个 程序运行运行获得了某资源的“写锁“,没办法 其它任何企图获得该资源“读锁“和“写锁“的程序运行运行都将被阻塞。

    和互斥锁相比,读写锁在保证并发时数据准确性的一并,允这另俩个 程序运行运行一并“读“某资源,从而能提升带宽。通过下面的ReadWriteLockDemo.java,大伙儿儿儿来观察下通过读写锁管理读写并发程序运行运行的土办法。    

1	import java.util.concurrent.locks.Lock;
2	import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;
3	class ReadWriteTool {
4		private ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
5		private Lock readLock = lock.readLock();
6		private Lock writeLock = lock.writeLock();
7		private int num = 0;
8	  	public void read() {//读的土办法 
9			int cnt = 0;
10			while (cnt++ < 3) {
11				try {
12					readLock.lock();				System.out.println(Thread.currentThread().getId()
13							+ " start to read");
14					Thread.sleep(30000);		
15		System.out.println(Thread.currentThread().getId() + " reading,"	+ num);
16				} catch (Exception e) 
17	            { e.printStackTrace();}
18	            finally { readLock.unlock(); 	}
19			}
20		}
21		public void write() {//写的土办法
22			int cnt = 0;
23			while (cnt++ < 3) {
24				try {
25					writeLock.lock();		
26			System.out.println(Thread.currentThread().getId()
27							+ " start to write");
28					Thread.sleep(30000);
29					num = (int) (Math.random() * 10);
300				System.out.println(Thread.currentThread().getId() + " write," + num);
31				} catch (Exception e) 
32	            { e.printStackTrace();} 
33	            finally { writeLock.unlock();}
34			}
35		}
36	}

    在第3行定义的ReadWriteTool 类里,大伙儿儿儿在第4行创建了有一另俩个 读写锁,并在第5和第6行,分别通过这个 读写锁的readLock和writeLock土办法,分别创建了读锁和写锁。

    在第8行的read土办法里,大伙儿儿儿是先通过第12行的代码加“读锁“,并且在第15行进行读操作。在第21行的write土办法里,大伙儿儿儿是先通过第25行的代码加“写锁”,并且在第300行进行写操作。    

37	class ReadThread extends Thread {
38		private ReadWriteTool readTool;
39		public ReadThread(ReadWriteTool readTool) 
40	    { this.readTool = readTool;	}
41		public void run() 
42	    { readTool.read();}
43	}
44	class WriteThread extends Thread {
45		private ReadWriteTool writeTool;
46		public WriteThread(ReadWriteTool writeTool) 
47	    { this.writeTool = writeTool; }
48		public void run() 
49	    { writeTool.write();	}
3000	}

    在第37行和第44行里,大伙儿儿儿分别定义了读和写这有一另俩个 程序运行运行,在ReadThread程序运行运行的run土办法里,大伙儿儿儿调用了ReadWriteTool类的read土办法,而在WriteThread程序运行运行的run土办法里,则调用了write土办法。    

51	public class ReadWriteLockDemo {
52		public static void main(String[] args) {
53			ReadWriteTool tool = new ReadWriteTool();
54			for (int i = 0; i < 3; i++) {
55				new ReadThread(tool).start();
56				new WriteThread(tool).start();
57			}
58		}
59	}

    在main函数的第53行,大伙儿儿儿创建了有一另俩个 ReadWriteTool类型的tool对象,在第55和56行初始化读写程序运行运行时,大伙儿儿儿传入了该tool对象,也这个 说,通过54行for循环创建并启动的多个读写程序运行运行是通过同有一另俩个 读写锁来控制读写并发操作的。

    出于多程序运行运行并发调度的导致 ,大伙儿儿儿每次运行都导致 得到不同的结果,但从哪几种不同的结果里,大伙儿儿儿都態明显地看出读写锁协调管理读写程序运行运行的土办法,比如来看下如下的每段输出结果。    

1	8 start to read
2	10 start to read
3	12 start to read
4	8 reading,0
5	10 reading,0
6	12 reading,0
7	9 start to write
8	9 write,2
9	11 start to write
10	11 write,6

    这里大伙儿儿儿是通过ReadWriteTool类里的读写锁管理其中的num值,从第1到第6行的输出中大伙儿儿儿能看了,嘴笨 8号程序运行运行导致 得到读锁现在过后刚开始读num资源时,10号和12号读程序运行运行依以还可以 得到读锁,从而能并发地读取num资源。但在读操作期间,是不允许有写操作的程序运行运行进入,也这个 说,当num资源上有读锁期间,其它程序运行运行是无法得到该资源上的“写锁”的。

    从第7到第10行的输出中大伙儿儿儿能看了,当9号程序运行运行得到num资源上的“写锁”时,其它程序运行运行是无法得到该资源上的“读锁“和“写锁“的,而11号程序运行运行一定得当9号程序运行运行释放了“写锁”后,并能得到num资源的“写锁”。

    导致 在项目里对这个 资源(比如文件)有读写操作,这时大伙儿儿儿不妨还可以 使用读写锁,导致 读操作的数量要远超过写操作时,没办法 更还可以 用读写锁来让读操作还可以 并发执行,从而提升性能。