併發包下Lock是如何解決原子性問題的

阿新 • • 發佈：2020-11-27

除了synchronized能解決原子性性問題，Jdk1.5以後，在java.util.concurrent.locks.Lock包下的Lock也能解決原子性問題。

java.util.concurrent.locks.Lock下有一組實現執行緒同步的介面和類。

Lock是介面，使用時我們是使用的他的實現類。Lock的實現類有很多，我們常使用的是ReentrantLock。

PS：使用IDEA的同學，在選中介面類的情況下，可以使用快捷鍵【Ctrl+Alt+B】來檢視介面的實現類。
比如檢視Lock的實現類：

我們來看下Lock介面的原始碼：

public interface Lock {
    void lock();

    void lockInterruptibly() throws InterruptedException;

    boolean tryLock();

    boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException;

    void unlock();

    Condition newCondition();
}

複製程式碼

方法解釋：

void lock() 用來獲取鎖，如果鎖已經被其他執行緒獲取，則一直等待，直到獲取到鎖
void lockInterruptibly() throws InterruptedException; 該方法獲取鎖時，可以響應中斷，比如現在有兩個執行緒，一個已經獲取到了鎖，另一個執行緒呼叫這個方法正在等待鎖，但是此刻又不想讓這個執行緒一直在這死等，可以通過呼叫執行緒的Thread.interrupted()方法，來中斷執行緒的等待過程
boolean tryLock(); tryLock方法會返回bool值，該方法會嘗試著獲取鎖，如果獲取到鎖，就返回true，如果沒有獲取到鎖，就返回false，但是該方法會立刻返回，而不會一直等待
boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException; 這個方法和上面的tryLock差不多是一樣的，只是會嘗試指定的時間，如果在指定的時間內拿到了鎖，則會返回true，如果在指定的時間內沒有拿到鎖，則會返回false
void unlock(); 釋放鎖
Condition newCondition(); 實現執行緒通訊，相當於wait和notify，後面會單獨講解

使用Lock是需要手動釋放鎖的，但是如果程式中丟擲了異常，那麼就無法做到釋放鎖，有可能引起死鎖，

所以我們在使用Lock的時候，有一種固定的格式，如下：

Lock lock = new ReentrantLock();
l.lock();
try {
// 業務程式碼
............
} finally {
    l.unlock();
}
複製程式碼

下面我就把i++的例子改成使用Lock來解決原子性。

import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;


public class AddILock {
    public static volatile int i = 0;
    static Lock lock = new ReentrantLock();

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1 = new Thread(() -> add(1000000));
        Thread t2 = new Thread(() -> add(1000000));

        t1.start();
        t2.start();

        t1.join();
        t2.join();

        System.out.println(i);
    }

    public static void add(int n) {
        lock.lock();
        try {
            for (int m = 0; m < n; m++) {
                i++;
            }
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}
複製程式碼

執行結果：