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大发3分彩新用户注册_Java多线程,对锁机制的进一步分析

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1 可重入锁

    可重入锁,也叫递归锁。它有两层含义,第一,当另另一一五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,内层函数能非要直接获取该锁对应其它代码的控制权。之前 朋友提到的synchronized和ReentrantLock就有可重入锁。

    通过ReEnterSyncDemo.java,朋友来演示下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土措施

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土措施

里调用了get土措施

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,朋友是让syncReEnter类通过实现Runnable的土措施 来实现多程序,在其中第2和第7行所定义的get和set土措施 均包含synchronized关键字。在第9行定义的run土措施 里,朋友调用了get土措施 。在main函数的第15和16行里,朋友启动了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土措施 里,会调用包含synchronized关键字的get土措施 ,这时或多或少程序会得到get土措施 的锁,当执行到get里的set土措施 时,可能set土措施 也包含synchronized关键字,之后set是包含在get里的,就是 这里不让再次申请set的锁,能继续执行,就是 通过输出,朋友能都看get和set的打印说说是连续输出的。同理朋友能理解第16行第二次启动程序的输出。

    通过ReEnterLock.java,朋友来演示下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土措施

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,朋友同样包含了get和set土措施 ,并在get土措施 里调用了set土措施 ,只不过在get和set土措施 里,朋友就有用synchronized,只要用第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土措施 里,朋友同样地调用了get土措施 。

    在main函数里,朋友同样地在第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土措施 时,能得到第5行的锁对象,get土措施 会调用set土措施 ,着实set土措施 里的第12行会再次申请锁,但可能LockReEnter程序在get土措施 里可能得到了锁,就是 在set土措施 里不能得到锁,就是 第一次运行时,get和set土措施 会同时执行,同样地,在第23行第二次其中程序时,也会同时打印get和set土措施 里的输出。

    在项目的或多或少场景里,另另一一五个程序有可能须要多次进入被锁关联的土措施 ,比如某数据库的操作的程序须要多次调用被锁管理的“获取数据库连接”的土措施 ,这时,可能使用可重入锁就能避免死锁的问提,相反,可能朋友就有用可重入锁,没法在第二次调用“获取数据库连接”土措施 时,就有可能被锁住,从而由于死锁问提。

2 公平锁和非公平锁

    在创建Semaphore对象时,朋友能非要通过第另另一一五个参数,来指定该Semaphore对象是否是 以公平锁的土措施 来调度资源。

    公平锁会维护另另一一五个等候队列,多个在阻塞情况等候的程序会被插入到或多或少等候队列,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,当另另一一五个程序请求非公平锁时,可能此时该锁变成可用情况,没法或多或少程序会跳过等候队列中所有的等候程序而获得锁。

    朋友在创建可重入锁时,不能非要通过调用带布尔类型参数的构造函数来指定该锁是否是 公平锁。ReentrantLock(boolean fair)。

    在项目里,可能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,可能采用非公平锁的土措施 ,当窗口空闲时,就有让下一号来,只要只要来人就服务,曾经能缩短窗口的空闲等候时间,从而提升单位时间内的服务数量(也只要吞吐量)。相反,可能这是个比较冷门的服务窗口,在就是 时间里来请求服务的频次难能可贵高,比如一小时才来另另一当事人,没法就能非要选则公平锁了。可能,可能要缩短用户的平均等候时间,没法能非要选则公平锁,曾经就能避免“早到的请求晚避免“的情况。

3 读写锁

    之前 朋友通过synchronized和ReentrantLock来管理临界资源时,只只要另另一一五个程序得到锁,其它程序非要操作或多或少临界资源,或多或少锁能非要叫做“互斥锁”。

    和或多或少管理土措施 相比,ReentrantReadWriteLock对象会使用两把锁来管理临界资源,另另一一五个是“读锁“,曾经是“写锁“。

    可能另另一一五个程序获得了某资源上的“读锁“,没法其它对该资源执行“读操作“的程序还是能非要继续获得该锁,也只要说,“读操作“能非要并发执行,但执行“写操作“的程序会被阻塞。可能另另一一五个程序获得了某资源的“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同时,允或多或少个程序同时“读“某资源,从而能提升速率单位。通过下面的ReadWriteLockDemo.java,朋友来观察下通过读写锁管理读写并发程序的土措施 。    

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() {//读的土措施

 
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(100);		
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() {//写的土措施

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(100);
29					num = (int) (Math.random() * 10);
100				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,朋友在第4行创建了另另一一五个读写锁,并在第5和第6行,分别通过或多或少读写锁的readLock和writeLock土措施 ,分别创建了读锁和写锁。

    在第8行的read土措施 里,朋友是先通过第12行的代码加“读锁“,之后在第15行进行读操作。在第21行的write土措施 里,朋友是先通过第25行的代码加“写锁”,之后在第100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();	}
100	}

    在第37行和第44行里,朋友分别定义了读和写这另另一一五个程序,在ReadThread程序的run土措施 里,朋友调用了ReadWriteTool类的read土措施 ,而在WriteThread程序的run土措施 里,则调用了write土措施 。    

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,朋友创建了另另一一五个ReadWriteTool类型的tool对象,在第55和56行初始化读写程序时,朋友传入了该tool对象,也只要说,通过54行for循环创建并启动的多个读写程序是通过同另另一一五个读写锁来控制读写并发操作的。

    出于多程序并发调度的由于,朋友每次运行都可能得到不同的结果,但从或多或少不同的结果里,朋友都態明显地看出读写锁协调管理读写程序的土措施 ,比如来看下如下的要素输出结果。    

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

    这里朋友是通过ReadWriteTool类里的读写锁管理其中的num值,从第1到第6行的输出中朋友能都看,着实8号程序可能得到读锁之前 开始读num资源时,10号和12号读程序依然能非要得到读锁,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,也只要说,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行的输出中朋友能都看,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,不能得到num资源的“写锁”。

    可能在项目里对或多或少资源(比如文件)有读写操作,这时朋友不妨能非要使用读写锁,可能读操作的数量要远超过写操作时,没法更能非要用读写锁来让读操作能非要并发执行,从而提升性能。