幸运pk10单双计划 _Java多线程,对锁机制的进一步分析

  • 时间:
  • 浏览:0

1 可重入锁

    可重入锁,也叫递归锁。它有两层含义,第一,当一2个程序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。以后他们提到的synchronized和ReentrantLock全部算不算可重入锁。

    通过ReEnterSyncDemo.java,他们来演示下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法子里调用set
5	      set();
6	    }
7	    public synchronized void set()
8	    {System.out.print(Thread.currentThread().getId()+"\t"); }
9	    public void run() //run法子里调用了get法子
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,他们是让syncReEnter类通过实现Runnable的法子来实现多程序,在其中第2和第7行所定义的get和set法子均含高synchronized关键字。在第9行定义的run法子里,他们调用了get法子。在main函数的第15和16行里,他们启动了2次程序,这段代码的输出如下。

    8   8   9   9  

    在第15行第一次启动程序时,在run法子里,会调用含高synchronized关键字的get法子,这时有一种程序会得到get法子的锁,当执行到get里的set法子时,以后set法子也含高synchronized关键字,以后set是含高在get里的,就说 这里不要 再再次申请set的锁,能继续执行,就说 通过输出,他们能看后get和set的打印搞笑的话是连续输出的。同理他们能理解第16行第二次启动程序的输出。

    通过ReEnterLock.java,他们来演示下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法子里调用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,他们同样含高了get和set法子,并在get法子里调用了set法子,只不过在get和set法子里,他们全部算不算用synchronized,假使 用第3行定义的ReentrantLock类型的lock对象来管理多程序的并发,在第16行的run法子里,他们同样地调用了get法子。

    在main函数里,他们同样地在第22和23行里启动了两次程序,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类型的程序后,在调用get法子时,能得到第5行的锁对象,get法子会调用set法子,确实set法子里的第12行会再次申请锁,但以后LockReEnter程序在get法子里以后得到了锁,就说 在set法子里都还可以 得到锁,就说 第一次运行时,get和set法子会并肩执行,同样地,在第23行第二次其中程序时,也会并肩打印get和set法子里的输出。

    在项目的一点场景里,一2个程序有以后需用多次进入被锁关联的法子,比如某数据库的操作的程序需用多次调用被锁管理的“获取数据库连接”的法子,这时,以后使用可重入锁就能避免死锁的大问题,相反,以后他们全部算不算用可重入锁,那么 在第二次调用“获取数据库连接”法子时,全部算不算以后被锁住,从而愿因死锁大问题。

2 公平锁和非公平锁

    在创建Semaphore对象时,他们还可以 通过第一2个参数,来指定该Semaphore对象算不算以公平锁的法子来调度资源。

    公平锁会维护一2个停留队列,多个在阻塞请况停留的程序会被插入到有一种停留队列,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,当一2个程序请求非公平锁时,以后此时该锁变成可用请况,那么 有一种程序会跳过停留队列中所有的停留程序而获得锁。

    他们在创建可重入锁时,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算不算公平锁。ReentrantLock(boolean fair)。

    在项目里,以后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,以后采用非公平锁的法子,当窗口空闲时,全部算不算让下一号来,假使 假使 来人就服务,以还可以 缩短窗口的空闲停留时间,从而提升单位时间内的服务数量(也假使 吞吐量)。相反,以后这是个比较冷门的服务窗口,在就说 时间里来请求服务的频次并不高,比如一小时才来一一两每其他人,那么 就还可以 选择公平锁了。以后,以后要缩短用户的平均停留时间,那么 还可以 选择公平锁,以后就能避免“早到的请求晚避免“的请况。

3 读写锁

    以后他们通过synchronized和ReentrantLock来管理临界资源时,只假使 一2个程序得到锁,其它程序非要操作有一种临界资源,有一种锁还可以 叫做“互斥锁”。

    和有一种管理法子相比,ReentrantReadWriteLock对象会使用两把锁来管理临界资源,一2个是“读锁“,以后是“写锁“。

    以后一2个程序获得了某资源上的“读锁“,那么 其它对该资源执行“读操作“的程序还是还可以 继续获得该锁,也假使 说,“读操作“还可以 并发执行,但执行“写操作“的程序会被阻塞。以后一2个程序获得了某资源的“写锁“,那么 其它任何企图获得该资源“读锁“和“写锁“的程序都将被阻塞。

    和互斥锁相比,读写锁在保证并发时数据准确性的并肩,允一点个程序并肩“读“某资源,从而能提升时延单位。通过下面的ReadWriteLockDemo.java,他们来观察下通过读写锁管理读写并发程序的法子。    

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() {//读的法子 
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() {//写的法子
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,他们在第4行创建了一2个读写锁,并在第5和第6行,分别通过有一种读写锁的readLock和writeLock法子,分别创建了读锁和写锁。

    在第8行的read法子里,他们是先通过第12行的代码加“读锁“,以后在第15行进行读操作。在第21行的write法子里,他们是先通过第25行的代码加“写锁”,以后在第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,他们分别定义了读和写有一种个程序,在ReadThread程序的run法子里,他们调用了ReadWriteTool类的read法子,而在WriteThread程序的run法子里,则调用了write法子。    

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,他们创建了一2个ReadWriteTool类型的tool对象,在第55和56行初始化读写程序时,他们传入了该tool对象,也假使 说,通过54行for循环创建并启动的多个读写程序是通过同一2个读写锁来控制读写并发操作的。

    出于多程序并发调度的愿因,他们每次运行算不算以后得到不同的结果,但从哪些不同的结果里,他们都態明显地看出读写锁协调管理读写程序的法子,比如来看下如下的部分输出结果。    

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

    这里他们是通过ReadWriteTool类里的读写锁管理其中的num值,从第1到第6行的输出中他们能看后,确实8号程序以后得到读锁以后以后刚开始读num资源时,10号和12号读程序依以还可以 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进入,也假使 说,当num资源上有读锁期间,其它程序是无法得到该资源上的“写锁”的。

    从第7到第10行的输出中他们能看后,当9号程序得到num资源上的“写锁”时,其它程序是无法得到该资源上的“读锁“和“写锁“的,而11号程序一定得当9号程序释放了“写锁”后,都还可以 得到num资源的“写锁”。

    以后在项目里对一点资源(比如文件)有读写操作,这时他们不妨还可以 使用读写锁,以后读操作的数量要远超过写操作时,那么 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。