Lock鎖和Condition條件
淺談Synchronized:
synchronized是Java的一個關鍵字,也就是Java語言內建的特性,如果一個程式碼塊被synchronized修飾了,當一個執行緒獲取了對應的鎖,執行程式碼塊時,其他執行緒
便只能一直等待,等待獲取鎖的執行緒釋放鎖,而獲取鎖的執行緒釋放鎖會有三種情況:
1).獲取鎖的執行緒執行完該程式碼塊,然後執行緒釋放對鎖的佔有;
2).執行緒執行發生異常,此時JVM會讓執行緒自動釋放鎖;
3).呼叫wait方法,在等待的時候立即釋放鎖,方便其他的執行緒使用鎖.
Lock的特性:
1).Lock不是Java語言內建的;
2).synchronized是在JVM層面上實現的,如果程式碼執行出現異常,JVM會自動釋放鎖
3).在資源競爭不是很激烈的情況下,Synchronized的效能要優於ReetarntLock,但是在很激烈的情況下,synchronized的效能會下降幾十倍;
4).ReentrantLock增加了鎖:
a. void lock(); // 無條件的鎖;
b. void lockInterruptibly throws InterruptedException;//可中斷的鎖;
解釋: 使用ReentrantLock如果獲取了鎖立即返回,如果沒有獲取鎖,當前執行緒處於休眠狀態,直到獲得鎖或者當前執行緒可以被別的執行緒中斷去做其他的事情;但是如果是synchronized的話,如果沒有獲取到鎖,則會一直等待下去;
c. boolean tryLock();//如果獲取了鎖立即返回true,如果別的執行緒正持有,立即返回false,不會等待;
d. boolean tryLock(long timeout,TimeUnit unit);//如果獲取了鎖立即返回true,如果別的執行緒正持有鎖,會等待引數給的時間,在等待的過程中,如果獲取鎖,則返回true,如果等待超時,返回false;
Condition的特性:
1.Condition中的await()方法相當於Object的wait()方法,Condition中的signal()方法相當於Object的notify()方法,Condition中的signalAll()相當於Object的notifyAll()方法。不同的是,Object中的這些方法是和同步鎖捆綁使用的;而Condition是需要與互斥鎖/共享鎖捆綁使用的。
2.Condition它更強大的地方在於:能夠更加精細的控制多執行緒的休眠與喚醒。對於同一個鎖,我們可以建立多個Condition,在不同的情況下使用不同的Condition。
例如,假如多執行緒讀/寫同一個緩衝區:當向緩衝區中寫入資料之後,喚醒"讀執行緒";當從緩衝區讀出資料之後,喚醒"寫執行緒";並且當緩衝區滿的時候,"寫執行緒"需要等待;當緩衝區為空時,"讀執行緒"需要等待。
如果採用Object類中的wait(), notify(), notifyAll()實現該緩衝區,當向緩衝區寫入資料之後需要喚醒"讀執行緒"時,不可能通過notify()或notifyAll()明確的指定喚醒"讀執行緒",而只能通過notifyAll喚醒所有執行緒(但是notifyAll無法區分喚醒的執行緒是讀執行緒,還是寫執行緒)。 但是,通過Condition,就能明確的指定喚醒讀執行緒。
package com.imooc.locks; import java.util.LinkedList; import java.util.List; import java.util.concurrent.locks.Condition; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; public class Task { private final Lock lock = new ReentrantLock(); private final Condition addCondition = lock.newCondition(); private final Condition subCondition = lock.newCondition(); private static int num = 0; private List<String> lists = new LinkedList<String>(); public void add() { lock.lock(); try { while(lists.size() == 10) {//當集合已滿,則"新增"執行緒等待 addCondition.await(); } num++; lists.add("add Banana" + num); System.out.println("The Lists Size is " + lists.size()); System.out.println("The Current Thread is " + Thread.currentThread().getName()); System.out.println("=============================="); this.subCondition.signal(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } finally {//釋放鎖 lock.unlock(); } } public void sub() { lock.lock(); try { while(lists.size() == 0) {//當集合為空時,"減少"執行緒等待 subCondition.await(); } String str = lists.get(0); lists.remove(0); System.out.println("The Token Banana is [" + str + "]"); System.out.println("The Current Thread is " + Thread.currentThread().getName()); System.out.println("=============================="); num--; addCondition.signal(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } finally { lock.unlock(); } } }
package com.imooc.locks; public class AddThread implements Runnable { private Task task; public AddThread(Task task) { this.task = task; } @Override public void run() { task.add(); } }
package com.imooc.locks; public class SubThread implements Runnable { private Task task; public SubThread(Task task) { this.task = task; } @Override public void run() { task.sub(); } }
package com.imooc.locks; public class TestLock { public static void main(String[] args) { Task task = new Task(); Thread t1=new Thread(new AddThread(task)); Thread t3=new Thread(new AddThread(task)); Thread t7=new Thread(new AddThread(task)); Thread t8=new Thread(new AddThread(task)); Thread t2 = new Thread(new SubThread(task)); Thread t4 = new Thread(new SubThread(task)); Thread t5 = new Thread(new SubThread(task)); Thread t6 = new Thread(new SubThread(task)); t1.start(); t2.start(); t3.start(); t4.start(); t5.start(); t6.start(); t7.start(); t8.start(); } }
某次執行結果:
The Lists Size is 1
The Current Thread is Thread-0
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The Token Banana is [add Banana1]
The Current Thread is Thread-4
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The Lists Size is 1
The Current Thread is Thread-1
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The Token Banana is [add Banana1]
The Current Thread is Thread-5
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The Lists Size is 1
The Current Thread is Thread-3
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The Lists Size is 2
The Current Thread is Thread-2
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The Token Banana is [add Banana1]
The Current Thread is Thread-6
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The Token Banana is [add Banana2]
The Current Thread is Thread-7
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