Java多线程中,可以使用synchronized
关键字实现线程之间同步互斥,JDK1.5中新增加了ReentrantLock
类也可以达到同样的效果,并且更加强大。
如何使用
class MyService {
private var lock: Lock = ReentrantLock()
fun testMethod() {
lock.lock() //获取锁
for (i in 1..5) {
println("ThreadName is ${Thread.currentThread().name} $i")
}
lock.unlock() //释放锁
}
}复制代码
如代码所示,调用ReentrantLock
对象的lock()
方法获取锁,调用unlock()
方法释放锁。
调用lock.lock()
代码的线程就持有了“对象监视器”,其他线程就只有等待锁被释放时再次争抢。效果和synchronized
关键字一样,线程之间执行的顺序时随机的。
使用Condition实现等待/通知
关键字synchronized
与wait()
和notify()
/notifyAll()
方法结合可以实现等待/通知模式,类ReentrantLock
也可以实现同样的功能,但需要借助于Condition
对象。
Condition
类是JDK1.5中出现的技术,使用它有更好的灵活性,比如可以实现多路通知功能,也就是在一个Lock
对象里面创建多个Condition
(即对象监视器)实例,线程对象可以注册在指定的Condition
中,从而可以有选择的进行线程通知。
在使用notify()
方法进行通知的时候,被通知的线程是由JVM随机选择的。使用ReentrantLock
结合Condition
是可以实现“选择性通知”的。
synchronized
相当于整个Lock
对象中只有一个单一的Condition
对象,所有线程都注册在它一个对象上。
实现代码如下:
class MyService {
private var lock: Lock = ReentrantLock()
private var condition: Condition = lock.newCondition()
fun await() {
try {
lock.lock()
println("await时间为: ${System.currentTimeMillis()}")
condition.await()
} catch(e: InterruptedException) {
e.printStackTrace()
} finally {
lock.unlock()
}
}
fun signal() {
try {
lock.lock()
println("signal时间为:${System.currentTimeMillis()}")
condition.signal()
} finally {
lock.unlock()
}
}
}复制代码
Object
类中的wait()方法相当于Condition
类中的await()
方法,Object
类中的notify
相当于Condition
中的signal()
。
使用多个Condition实现通知部分线程
实现代码如下:
class MyService {
private var lock: Lock = ReentrantLock()
private var conditionA: Condition = lock.newCondition()
private var conditionB: Condition = lock.newCondition()
fun awaitA() {
try {
lock.lock()
println("begin awaitA时间为:${System.currentTimeMillis()} ThreadName = ${Thread.currentThread().name}")
conditionA.await()
println("end awaitA时间为:${System.currentTimeMillis()} ThreadName = ${Thread.currentThread().name}")
} catch(e: InterruptedException) {
e.printStackTrace()
} finally {
lock.unlock()
}
}
fun awaitB() {
try {
lock.lock()
println("begin awaitB时间为:${System.currentTimeMillis()} ThreadName = ${Thread.currentThread().name}")
conditionB.await()
println("end awaitB时间为:${System.currentTimeMillis()} ThreadName = ${Thread.currentThread().name}")
} catch(e: InterruptedException) {
e.printStackTrace()
} finally {
lock.unlock()
}
}
fun signalAll_A() {
try {
lock.lock()
println("signalAll_A时间为:${System.currentTimeMillis()} ThreadName = ${Thread.currentThread().name}")
conditionA.signalAll()
} finally {
lock.unlock()
}
}
fun signalAll_B() {
try {
lock.lock()
println("signalAll_B时间为:${System.currentTimeMillis()} ThreadName = ${Thread.currentThread().name}")
conditionB.signalAll()
} finally {
lock.unlock()
}
}
}复制代码
公平锁与非公平锁
锁Lock分为“公平锁”和“非公平锁”,公平锁表示线程获取锁的顺序是按照线程加锁的顺序来分配的,即先来先得的FIFO
顺序。而非公平锁就是一种获取锁的抢占机制,是随机获得锁的。
创建公平锁:
var lock: Lock = ReentrantLock(true)复制代码
or
var lock: Lock = ReentrantLock()复制代码
创建非公平锁:
var lock: Lock = ReentrantLock(false)复制代码
ReentrantLock一些常用的方法
getHolderCount():int - 查询当前线程保持此锁定的个数
getQueueLength():int - 获取正在等待获取此锁定的线程估计数
比如有5个线程,一个线程首先执行
await()
方法,那么调用getQueueLength()
方法的返回值是4,说明4个线程同时等待lock
的释放。getWaitQueueLength(Condition):int - 返回等待与此锁定相关的给定条件
Condition
的线程估计数比如有5个线程,每个线程都执行了同一个
Condition
对象的await()
方法,则调用getWaitQueueLength()
方法时返回5hasQueuedThread(Thread):boolean - 查询指定的线程是否正在等待获取此锁定
hasQueuedThreads():boolean - 查询是否有线程正在等待获取此锁定
hasWaiters(Condition):boolean - 查询是否有线程正在等待与此锁定有关的
Condition
条件isFair():boolean - 判断是不是公平锁
isHeldByCurrentThread():boolean - 查询当前线程是否保持锁定
isLocked():boolean - 查询此锁定是否由任意线程保持
lockInterruptibly():void - 如果当前线程未被中断,则获取锁定,如果已经被中断则出现异常
tryLock():boolean - 仅在调用时锁定未被另一个线程保持的情况下,才获取该锁定
tryLock(long,TimeUnit):boolean - 如果锁定在给定等待时间内没有被另一个线程保持,且当前线程未被中断,则获取该锁定
awaitUnintterruptibly():void - 进入无法被打断的等待状态