1分彩全天计划_Java多线程,对锁机制的进一步分析

  • 时间:
  • 浏览:2
  • 来源:陌离博客 - 专注共享伍零博客分享

1 可重入锁

    可重入锁,也叫递归锁。它有两层含义,第一,当要是多系统进程 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,同一多系统进程 在外层函数获得可重入锁后,内层函数可不并能 直接获取该锁对应其它代码的控制权。并且 大伙儿 提到的synchronized和ReentrantLock全部都是可重入锁。

    通过ReEnterSyncDemo.java,大伙儿 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法律方法

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法律方法

里调用了get法律方法

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 是让syncReEnter类通过实现Runnable的法律方法 来实现多多系统进程 ,在其中第2和第7行所定义的get和set法律方法 均中含synchronized关键字。在第9行定义的run法律方法 里,大伙儿 调用了get法律方法 。在main函数的第15和16行里,大伙儿 启动了2次多系统进程 ,这段代码的输出如下。

    8   8   9   9  

    在第15行第一次启动多系统进程 时,在run法律方法 里,会调用中含synchronized关键字的get法律方法 ,这时某种 多系统进程 会得到get法律方法 的锁,当执行到get里的set法律方法 时,原应set法律方法 也中含synchronized关键字,假如有一天set是中含在get里的,这一这里不不再次申请set的锁,能继续执行,这一通过输出,大伙儿 能看后get和set的打印话语是连续输出的。同理大伙儿 能理解第16行第二次启动多系统进程 的输出。

    通过ReEnterLock.java,大伙儿 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法律方法

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 同样中含了get和set法律方法 ,并在get法律方法 里调用了set法律方法 ,只不过在get和set法律方法 里,大伙儿 全部都是用synchronized,要是用第3行定义的ReentrantLock类型的lock对象来管理多多系统进程 的并发,在第16行的run法律方法 里,大伙儿 同样地调用了get法律方法 。

    在main函数里,大伙儿 同样地在第22和23行里启动了两次多系统进程 ,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类型的多系统进程 后,在调用get法律方法 时,能得到第5行的锁对象,get法律方法 会调用set法律方法 ,确实set法律方法 里的第12行会再次申请锁,但原应LockReEnter多系统进程 在get法律方法 里原应得到了锁,这一在set法律方法 里并能得到锁,这一第一次运行时,get和set法律方法 会一并执行,同样地,在第23行第二次其中多系统进程 时,也会一并打印get和set法律方法 里的输出。

    在项目的这一场景里,要是多系统进程 有原应并能 多次进入被锁关联的法律方法 ,比如某数据库的操作的多系统进程 并能 多次调用被锁管理的“获取数据库连接”的法律方法 ,这时,原应使用可重入锁就能解决死锁的问題,相反,原应大伙儿 全部都是用可重入锁,没法在第二次调用“获取数据库连接”法律方法 时,全部都原应被锁住,从而原应死锁问題。

2 公平锁和非公平锁

    在创建Semaphore对象时,大伙儿 可不并能 通过第要是参数,来指定该Semaphore对象是是是不是以公平锁的法律方法 来调度资源。

    公平锁会维护要是等待队列,多个在阻塞情況等待的多系统进程 会被插入到某种 等待队列,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,当要是多系统进程 请求非公平锁时,原应此时该锁变成可用情況,没法某种 多系统进程 会跳过等待队列中所有的等待多系统进程 而获得锁。

    大伙儿 在创建可重入锁时,也可不并能 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,原应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,原应采用非公平锁的法律方法 ,当窗口空闲时,全部都是让下一号来,要是假如有一天来人就服务,要是能缩短窗口的空闲等待,从而提升单位时间内的服务数量(也要是吞吐量)。相反,原应这是个比较冷门的服务窗口,在这一时间里来请求服务的频次无须高,比如一小时才来要是人,没法就可不并能 确定公平锁了。原应,原应要缩短用户的平均等待,没法可不并能 确定公平锁,要是就能解决“早到的请求晚解决“的情況。

3 读写锁

    并且 大伙儿 通过synchronized和ReentrantLock来管理临界资源时,只要是要是多系统进程 得到锁,其它多系统进程 并能操作某种 临界资源,某种 锁可不并能 叫做“互斥锁”。

    和某种 管理法律方法 相比,ReentrantReadWriteLock对象会使用两把锁来管理临界资源,要是是“读锁“,要是是“写锁“。

    原应要是多系统进程 获得了某资源上的“读锁“,没法其它对该资源执行“读操作“的多系统进程 还是可不并能 继续获得该锁,也却话语,“读操作“可不并能 并发执行,但执行“写操作“的多系统进程 会被阻塞。原应要是多系统进程 获得了某资源的“写锁“,没法其它任何企图获得该资源“读锁“和“写锁“的多系统进程 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,允这有有兩个系统进程 一并“读“某资源,从而能提升速度。通过下面的ReadWriteLockDemo.java,大伙儿 来观察下通过读写锁管理读写并发多系统进程 的法律方法 。    

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() {//读的法律方法

 
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(50);		
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() {//写的法律方法

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(50);
29					num = (int) (Math.random() * 10);
50				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 在第4行创建了要是读写锁,并在第5和第6行,分别通过某种 读写锁的readLock和writeLock法律方法 ,分别创建了读锁和写锁。

    在第8行的read法律方法 里,大伙儿 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法律方法 里,大伙儿 是先通过第25行的代码加“写锁”,并且 在第50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();	}
50	}

    在第37行和第44行里,大伙儿 分别定义了读和写这要是多系统进程 ,在ReadThread多系统进程 的run法律方法 里,大伙儿 调用了ReadWriteTool类的read法律方法 ,而在WriteThread多系统进程 的run法律方法 里,则调用了write法律方法 。    

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 创建了要是ReadWriteTool类型的tool对象,在第55和56行初始化读写多系统进程 时,大伙儿 传入了该tool对象,也却话语,通过54行for循环创建并启动的多个读写多系统进程 是通过同要是读写锁来控制读写并发操作的。

    出于多多系统进程 并发调度的原应,大伙儿 每次运行都原应得到不同的结果,但从哪几种不同的结果里,大伙儿 都態明显地看出读写锁协调管理读写多系统进程 的法律方法 ,比如来看下如下的帕累托图输出结果。    

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 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 能看后,确实8号多系统进程 原应得到读锁刚开始英文读num资源时,10号和12号读多系统进程 依然可不并能 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多系统进程 进入,也却话语,当num资源上有读锁期间,其它多系统进程 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 能看后,当9号多系统进程 得到num资源上的“写锁”时,其它多系统进程 是无法得到该资源上的“读锁“和“写锁“的,而11号多系统进程 一定得当9号多系统进程 释放了“写锁”后,并能得到num资源的“写锁”。

    原应在项目里对这一资源(比如文件)有读写操作,这时大伙儿 不妨可不并能 使用读写锁,原应读操作的数量要远超过写操作时,没法更可不并能 用读写锁来让读操作可不并能 并发执行,从而提升性能。