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java多线程(十二)—–锁

一、锁(上)

在Java5中,专门提供了锁对象,利用锁可以方便的实现资源的封锁,用来控制对竞争资源并发访问的控制,这些内容主要集中在java.util.concurrent.locks 包下面,里面有三个重要的接口Condition、Lock、ReadWriteLock。

Condition:ConditionObject 监视器方法(waitnotifynotifyAll)分解成截然不同的对象,以便通过将这些对象与任意 Lock 实现组合使用,为每个对象提供多个等待 set (wait-set)。

Lock:Lock 实现提供了比使用 synchronized 方法和语句可获得的更广泛的锁定操作。

ReadWriteLock:ReadWriteLock 维护了一对相关的锁定,一个用于只读操作,另一个用于写入操作。

有关锁的介绍,API文档解说很多,看得很烦,还是看个例子再看文档比较容易理解。

public class Test { 
        public static void main(String[] args) { 
                //创建并发访问的账户 
                MyCount myCount = new MyCount("95599200901215522", 10000); 
                //创建一个锁对象 
                Lock lock = new ReentrantLock(); 
                //创建一个线程池 
                ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool(); 
                //创建一些并发访问用户,一个信用卡,存的存,取的取,好热闹啊 
                User u1 = new User("张三", myCount, -4000, lock); 
                User u2 = new User("张三他爹", myCount, 6000, lock); 
                User u3 = new User("张三他弟", myCount, -8000, lock); 
                User u4 = new User("张三", myCount, 800, lock); 
                //在线程池中执行各个用户的操作 
                pool.execute(u1); 
                pool.execute(u2); 
                pool.execute(u3); 
                pool.execute(u4); 
                //关闭线程池 
                pool.shutdown(); 
        } 
} 

/** 
* 信用卡的用户 
*/ 
class User implements Runnable { 
        private String name;                //用户名 
        private MyCount myCount;        //所要操作的账户 
        private int iocash;                 //操作的金额,当然有正负之分了 
        private Lock myLock;                //执行操作所需的锁对象 

        User(String name, MyCount myCount, int iocash, Lock myLock) { 
                this.name = name; 
                this.myCount = myCount; 
                this.iocash = iocash; 
                this.myLock = myLock; 
        } 

        public void run() { 
                //获取锁 
                myLock.lock(); 
                //执行现金业务 
                System.out.println(name + "正在操作" + myCount + "账户,金额为" + iocash + ",当前金额为" + myCount.getCash()); 
                myCount.setCash(myCount.getCash() + iocash); 
                System.out.println(name + "操作" + myCount + "账户成功,金额为" + iocash + ",当前金额为" + myCount.getCash()); 
                //释放锁,否则别的线程没有机会执行了 
                myLock.unlock(); 
        } 
} 

/** 
* 信用卡账户,可随意透支 
*/ 
class MyCount { 
        private String oid;         //账号 
        private int cash;             //账户余额 

        MyCount(String oid, int cash) { 
                this.oid = oid; 
                this.cash = cash; 
        } 

        public String getOid() { 
                return oid; 
        } 

        public void setOid(String oid) { 
                this.oid = oid; 
        } 

        public int getCash() { 
                return cash; 
        } 

        public void setCash(int cash) { 
                this.cash = cash; 
        } 

        @Override 
        public String toString() { 
                return "MyCount{" + 
                                "oid='" + oid + '\'' + 
                                ", cash=" + cash + 
                                '}'; 
        } 
}

 

张三正在操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=10000}账户,金额为-4000,当前金额为10000 
张三操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=6000}账户成功,金额为-4000,当前金额为6000 
张三他爹正在操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=6000}账户,金额为6000,当前金额为6000 
张三他爹操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=12000}账户成功,金额为6000,当前金额为12000 
张三他弟正在操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=12000}账户,金额为-8000,当前金额为12000 
张三他弟操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=4000}账户成功,金额为-8000,当前金额为4000 
张三正在操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=4000}账户,金额为800,当前金额为4000 
张三操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=4800}账户成功,金额为800,当前金额为4800

从上面的输出可以看到,利用锁对象太方便了,比直接在某个不知情的对象上用锁清晰多了。

但一定要注意的是,在获取了锁对象后,用完后应该尽快释放锁,以便别的等待该锁的线程有机会去执行。

二、锁(下)

在上文中提到了Lock接口以及对象,使用它,很优雅的控制了竞争资源的安全访问,但是这种锁不区分读写,称这种锁为普通锁。为了提高性能,Java提供了读写锁,在读的地方使用读锁,在写的地方使用写锁,灵活控制,在一定程度上提高了程序的执行效率。

Java中读写锁有个接口java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock,也有具体的实现ReentrantReadWriteLock,详细的API可以查看JavaAPI文档。

下面这个例子是在文例子的基础上,将普通锁改为读写锁,并添加账户余额查询的功能,代码如下:

public class Test { 
        public static void main(String[] args) { 
                //创建并发访问的账户 
                MyCount myCount = new MyCount("95599200901215522", 10000); 
                //创建一个锁对象 
                ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock(false); 
                //创建一个线程池 
                ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2); 
                //创建一些并发访问用户,一个信用卡,存的存,取的取,好热闹啊 
                User u1 = new User("张三", myCount, -4000, lock, false); 
                User u2 = new User("张三他爹", myCount, 6000, lock, false); 
                User u3 = new User("张三他弟", myCount, -8000, lock, false); 
                User u4 = new User("张三", myCount, 800, lock, false); 
                User u5 = new User("张三他爹", myCount, 0, lock, true); 
                //在线程池中执行各个用户的操作 
                pool.execute(u1); 
                pool.execute(u2); 
                pool.execute(u3); 
                pool.execute(u4); 
                pool.execute(u5); 
                //关闭线程池 
                pool.shutdown(); 
        } 
} 

/** 
* 信用卡的用户 
*/ 
class User implements Runnable { 
        private String name;                //用户名 
        private MyCount myCount;        //所要操作的账户 
        private int iocash;                 //操作的金额,当然有正负之分了 
        private ReadWriteLock myLock;                //执行操作所需的锁对象 
        private boolean ischeck;        //是否查询 

        User(String name, MyCount myCount, int iocash, ReadWriteLock myLock, boolean ischeck) { 
                this.name = name; 
                this.myCount = myCount; 
                this.iocash = iocash; 
                this.myLock = myLock; 
                this.ischeck = ischeck; 
        } 

        public void run() { 
                if (ischeck) { 
                        //获取读锁 
                        myLock.readLock().lock(); 
                        System.out.println("读:" + name + "正在查询" + myCount + "账户,当前金额为" + myCount.getCash()); 
                        //释放读锁 
                        myLock.readLock().unlock(); 
                } else { 
                        //获取写锁 
                        myLock.writeLock().lock(); 
                        //执行现金业务 
                        System.out.println("写:" + name + "正在操作" + myCount + "账户,金额为" + iocash + ",当前金额为" + myCount.getCash()); 
                        myCount.setCash(myCount.getCash() + iocash); 
                        System.out.println("写:" + name + "操作" + myCount + "账户成功,金额为" + iocash + ",当前金额为" + myCount.getCash()); 
                        //释放写锁 
                        myLock.writeLock().unlock(); 
                } 
        } 
} 

/** 
* 信用卡账户,可随意透支 
*/ 
class MyCount { 
        private String oid;         //账号 
        private int cash;             //账户余额 

        MyCount(String oid, int cash) { 
                this.oid = oid; 
                this.cash = cash; 
        } 

        public String getOid() { 
                return oid; 
        } 

        public void setOid(String oid) { 
                this.oid = oid; 
        } 

        public int getCash() { 
                return cash; 
        } 

        public void setCash(int cash) { 
                this.cash = cash; 
        } 

        @Override 
        public String toString() { 
                return "MyCount{" + 
                                "oid='" + oid + '\'' + 
                                ", cash=" + cash + 
                                '}'; 
        } 
}

 

写:张三正在操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=10000}账户,金额为-4000,当前金额为10000 
写:张三操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=6000}账户成功,金额为-4000,当前金额为6000 
写:张三他弟正在操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=6000}账户,金额为-8000,当前金额为6000 
写:张三他弟操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=-2000}账户成功,金额为-8000,当前金额为-2000 
写:张三正在操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=-2000}账户,金额为800,当前金额为-2000 
写:张三操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=-1200}账户成功,金额为800,当前金额为-1200 
读:张三他爹正在查询MyCount{oid='95599200901215522', cash=-1200}账户,当前金额为-1200 
写:张三他爹正在操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=-1200}账户,金额为6000,当前金额为-1200 
写:张三他爹操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=4800}账户成功,金额为6000,当前金额为4800

在实际开发中,最好在能用读写锁的情况下使用读写锁,而不要用普通锁,以求更好的性能。

本文出自 “熔 岩” 博客,请务必保留此出处

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