volatile 和 lock
java工作内存模型:
Volatile 作用是保证读取变量都会去主内存取变量,变量运算完立即刷新回主内存,而普通变量,则是把变量从主内存读取后,放在栈内存,可能会放一段时间后才会刷新回主内存。但volatile并不是线程安全的,因为线程取到volatile变量后进行写操作时,可能别的线程也正在读取。主要用于一个线程写,很多线程在读的情景。将该变量用volatile修饰可以保证修改后,其余的线程都能立即看到。
lock和synchronized的区别
1)Lock不是Java语言内置的,synchronized是Java语言的关键字,因此是内置特性。Lock是一个类,通过这个类可以实现同步访问;
2)Lock和synchronized有一点非常大的不同,采用synchronized不需要用户去手动释放锁,当synchronized方法或者synchronized代码块执行完之后,系统会自动让线程释放对锁的占用;而Lock则必须要用户去手动释放锁,如果没有主动释放锁,就有可能导致出现死锁现象。
3)Lock可以非阻塞获取锁,可以中断等待,可以有限时间等待等,在使用上功能更丰富,效率更高。
首先要说明的就是Lock,通过查看Lock的源码可知,Lock是一个接口:
public interface Lock { void lock(); void lockInterruptibly() throws InterruptedException; boolean tryLock(); boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException; void unlock(); } |
Lock接口中每个方法的使用:
lock()、tryLock()、tryLock(long time, TimeUnit unit)、lockInterruptibly()是用来获取锁的。unLock()方法是用来释放锁的。
四个获取锁方法的区别:
lock()方法是平常使用得最多的一个方法,就是用来获取锁。如果锁已被其他线程获取,则进行等待。
由于在前面讲到如果采用Lock,必须主动去释放锁,并且在发生异常时,不会自动释放锁。因此一般来说,使用Lock必须在try{}catch{}块中进行,并且将释放锁的操作放在finally块中进行,以保证锁一定被被释放,防止死锁的发生。
tryLock()方法是有返回值的,它表示用来尝试获取锁,如果获取成功,则返回true,如果获取失败(即锁已被其他线程获取),则返回false,也就说这个方法无论如何都会立即返回。在拿不到锁时不会一直在那等待。
tryLock(long time, TimeUnit unit)方法和tryLock()方法是类似的,只不过区别在于这个方法在拿不到锁时会等待一定的时间,在时间期限之内如果还拿不到锁,就返回false。如果如果一开始拿到锁或者在等待期间内拿到了锁,则返回true。
lockInterruptibly()方法比较特殊,当通过这个方法去获取锁时,如果线程正在等待获取锁,则这个线程能够响应中断,即中断线程的等待状态。也就使说,当两个线程同时通过lock.lockInterruptibly()想获取某个锁时,假若此时线程A获取到了锁,而线程B只有等待,那么对线程B调用threadB.interrupt()方法能够中断线程B的等待过程。
注意,当一个线程获取了锁之后,是不会被interrupt()方法中断的。
因此当通过lockInterruptibly()方法获取某个锁时,如果不能获取到,只有进行等待的情况下,是可以响应中断的。
而用synchronized修饰的话,当一个线程处于等待某个锁的状态,是无法被中断的,只有一直等待下去。
² ReentrantLock
直接使用lock接口的话,我们需要实现很多方法,不太方便,ReentrantLock是唯一实现了Lock接口的类,并且ReentrantLock提供了更多的方法,ReentrantLock,意思是“可重入锁”。
以下是ReentrantLock的使用案例:
例子1,lock()的正确使用方法
见代码MyLockTest
例子2,tryLock()的使用方法
见代码MyTryLock
例子3,lockInterruptibly()响应中断的使用方法:
见代码MyInterruptibly
² ReadWriteLock
ReadWriteLock也是一个接口,在它里面只定义了两个方法:
public interface ReadWriteLock { /** * Returns the lock used for reading. * * @return the lock used for reading. */ Lock readLock();
/** * Returns the lock used for writing. * * @return the lock used for writing. */ Lock writeLock(); } |
一个用来获取读锁,一个用来获取写锁。也就是说将文件的读写操作分开,分成2个锁来分配给线程,从而使得多个线程可以同时进行读操作。下面的ReentrantReadWriteLock实现了ReadWriteLock接口。
² ReentrantReadWriteLock
ReentrantReadWriteLock里面提供了很多丰富的方法,不过最主要的有两个方法:readLock()和writeLock()用来获取读锁和写锁。
下面通过几个例子来看一下ReentrantReadWriteLock具体用法。
例子1:假如有多个线程要同时进行读操作的话,先看一下synchronized达到的效果
见代码MySynchronizedReadWrite
例子2:改成用读写锁的话:
见代码MyReentrantReadWriteLock
注意:
不过要注意的是,如果有一个线程已经占用了读锁,则此时其他线程如果要申请写锁,则申请写锁的线程会一直等待释放读锁。
如果有一个线程已经占用了写锁,则此时其他线程如果申请写锁或者读锁,则申请的线程会一直等待释放写锁。