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java中实现同步的两种方式:syschronized和lock的区别和联系

2019-11-11 06:30:48
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供稿:网友

java中实现同步的两种方式:syschronized和lock的区别和联系

   Lock是java.util.concurrent.locks包下的接口,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,它能以更优雅的方式处理线程同步问题,我们拿Java线程(二)中的一个例子简单的实现一下和sychronized一样的效果,代码如下:

 

public class LockTest {      public static void main(String[] args) {          final Outputter1 output = new Outputter1();          new Thread() {              public void run() {                  output.output("zhangsan");              };          }.start();                new Thread() {              public void run() {                  output.output("lisi");              };          }.start();      }  }  class Outputter1 {      PRivate Lock lock = new ReentrantLock();// 锁对象      public void output(String name) {          // TODO 线程输出方法          lock.lock();// 得到锁          try {              for(int i = 0; i < name.length(); i++) {                  System.out.print(name.charAt(i));              }          } finally {              lock.unlock();// 释放锁          }      }  }  

        这样就实现了和sychronized一样的同步效果,需要注意的是,用sychronized修饰的方法或者语句块在代码执行完之后锁自动释放,而用Lock需要我们手动释放锁,所以为了保证锁最终被释放(发生异常情况),要把互斥区放在try内,释放锁放在finally内。

 

        如果说这就是Lock,那么它不能成为同步问题更完美的处理方式,下面要介绍的是读写锁(ReadWriteLock),我们会有一种需求,在对数据进行读写的时候,为了保证数据的一致性和完整性,需要读和写是互斥的,写和写是互斥的,但是读和读是不需要互斥的,这样读和读不互斥性能更高些,来看一下不考虑互斥情况的代码原型:

 

public class ReadWriteLockTest {      public static void main(String[] args) {          final Data data = new Data();          for (int i = 0; i < 3; i++) {              new Thread(new Runnable() {                  public void run() {                      for (int j = 0; j < 5; j++) {                          data.set(new Random().nextInt(30));                      }                  }              }).start();          }                 for (int i = 0; i < 3; i++) {              new Thread(new Runnable() {                  public void run() {                      for (int j = 0; j < 5; j++) {                          data.get();                      }                  }              }).start();          }      }  }  class Data {          private int data;// 共享数据          public void set(int data) {          System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "准备写入数据");          try {              Thread.sleep(20);          } catch (InterruptedException e) {              e.printStackTrace();          }          this.data = data;          System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "写入" + this.data);      }         public void get() {          System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "准备读取数据");          try {              Thread.sleep(20);          } catch (InterruptedException e) {              e.printStackTrace();          }          System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "读取" + this.data);      }  }  

        部分输出结果:

 

 

Thread-1准备写入数据  Thread-3准备读取数据  Thread-2准备写入数据  Thread-0准备写入数据  Thread-4准备读取数据  Thread-5准备读取数据  Thread-2写入12  Thread-4读取12  Thread-5读取5  Thread-1写入12  

        我们要实现写入和写入互斥,读取和写入互斥,读取和读取互斥,在set和get方法加入sychronized修饰符:

 

 

public synchronized void set(int data) {...}      public synchronized void get() {...}  

        部分输出结果:

Thread-0准备写入数据  Thread-0写入9  Thread-5准备读取数据  Thread-5读取9  Thread-5准备读取数据  Thread-5读取9  Thread-5准备读取数据  Thread-5读取9  Thread-5准备读取数据  Thread-5读取9  

        我们发现,虽然写入和写入互斥了,读取和写入也互斥了,但是读取和读取之间也互斥了,不能并发执行,效率较低,用读写锁实现代码如下:

 

 

class Data {          private int data;// 共享数据      private ReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();         public void set(int data) {          rwl.writeLock().lock();// 取到写锁          try {              System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "准备写入数据");              try {                  Thread.sleep(20);              } catch (InterruptedException e) {                  e.printStackTrace();              }              this.data = data;              System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "写入" + this.data);          } finally {              rwl.writeLock().unlock();// 释放写锁          }      }         public void get() {          rwl.readLock().lock();// 取到读锁          try {              System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "准备读取数据");              try {                  Thread.sleep(20);              } catch (InterruptedException e) {                  e.printStackTrace();              }              System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "读取" + this.data);          } finally {              rwl.readLock().unlock();// 释放读锁          }      }  }  

 

        部分输出结果:

 

Thread-4准备读取数据  Thread-3准备读取数据  Thread-5准备读取数据  Thread-5读取18  Thread-4读取18  Thread-3读取18  Thread-2准备写入数据  Thread-2写入6  Thread-2准备写入数据  Thread-2写入10  Thread-1准备写入数据  Thread-1写入22  Thread-5准备读取数据  

        从结果可以看出实现了我们的需求,这只是锁的基本用法,锁的机制还需要继续深入学习。

        本文来自:高爽|Coder,原文地址:http://blog.csdn.net/ghsau/article/details/7461369,转载请注明。

 

 

 

 

在java中有两种方式实现原子性操作(即同步操作):1)使用同步关键字synchronized2)使用lock锁机制其中也包括相应的读写锁

package com.xiaohao.test;

import java.util.Random;import java.util.concurrent.locks.Lock;import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;

public class Test {public static void main(String[] args) {final LockTest lock=new LockTest(); //输出张三 new Thread(){public void run(){ lock.test("张三张三张三张三张三张三张三张三张三张三");} }.start();//输出李四new Thread(){public void run(){lock.test("李四李四李四李四李四李四李四李四李四李四");System.out.println ("/n---------------------------------------------------------------");}}.start();//---------------------------------------------------------------//模拟写入数据的for (int i = 0; i < 3; i++) { new Thread(){ public void run() { for (int j = 0; j < 5; j++) { // lock.set(new Random().nextInt(30)); lock.set2(new Random().nextInt(30));

} } }.start();}//模拟读取数据的for (int i = 0; i < 3; i++) { new Thread(){ public void run() { for (int j = 0; j < 5; j++) { // lock.get(); lock.get2(); } } }.start();}}}

class LockTest{private Lock lock=new ReentrantLock(); //创建普通的锁private ReadWriteLock readWriteLock=new ReentrantReadWriteLock();//创建读写锁private int data;// 共享数据 //实现同步的方法一 使用同步关键字 synchronizedpublic synchronized void test(String name){//下面的相关操作是一个原子性的操作// lock.lock();// 得到锁 try { for(int i = 0; i < name.length(); i++) { System.out.print(name.charAt(i)); } } finally { // lock.unlock();// 释放锁 } }//实现同步的方法二 使用lock锁机制public void test2(String name){//下面的相关操作是一个原子性的操作lock.lock();// 得到锁 try { for(int i = 0; i < name.length(); i++) { System.out.print(name.charAt(i)); } } finally { lock.unlock();// 释放锁 } }//使用set方法模拟写入数据 //使用 synchronized 实现了读读,写写,读写之间的互斥 ,但读读之间的互斥是没有什么必要的public synchronized void set(int data){System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "准备写入数据"); try { Thread.sleep(20); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } this.data = data; System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "写入" + this.data); }//使用get方法模拟读取数据//使用 synchronized 实现了读读,写写,读写之间的互斥 ,但读读之间的互斥是没有什么必要的public synchronized void get() { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "准备读取数据"); try { Thread.sleep(20); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "读取" + this.data); } //使用set方法模拟写入数据 //使用 读写锁实现了写写,读写之间的互斥 ,但读读之间的互斥是没有什么必要的public void set2(int data){readWriteLock.writeLock().lock();//获取写入锁try{System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "准备写入数据"); try { Thread.sleep(20); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } this.data = data; System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "写入" + this.data); }finally{readWriteLock.writeLock().unlock();}}//使用get方法模拟读取数据//使用 读写锁实现了写写,读写之间的互斥 ,但读读之间的互斥是没有什么必要的public void get2() { //获取相应的读锁readWriteLock.readLock().lock();try{ System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "准备读取数据"); try { Thread.sleep(20); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "读取" + this.data); }finally{// 释放相应的写锁readWriteLock.readLock().unlock();}} }

 

 

 

线程同步经典版:

package com.xiaohao.test;

import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;

public class Test2{

 public static void main(String[] args){

  final LockTest2 lockTest=new LockTest2();  

 for(int i=0;i<3;i++)   {    

new Thread(){        

  public void run(){         

        try {  

         for (int j = 0; j < 3; j++) {     

         lockTest.setValue();    

      }    } catch (InterruptedException e) {  

   // TODO Auto-generated catch block     e.printStackTrace();  

  }       

    }      

    }.start();  

 }  

 for(int i=0;i<3;i++)   {  

        new Thread(){     

      public void run(){                

   try {         

  for (int j = 0; j < 3; j++) { 

    lockTest.getValue();       

    }    

} catch (InterruptedException e)

{     // TODO Auto-generated catch block     e.printStackTrace();    }       

    }       

   }.start();  

}    

 }  

}

class  LockTest2 {

 int data=0;  

ReentrantReadWriteLock lock= new ReentrantReadWriteLock();// 锁对象

   public void setValue() throws InterruptedException{   

lock.writeLock().lock();  

 System.out.println("正在使用写锁......");    

data=(int) (Math.random()*10);   

 System.out.println("正在写入:"+data);   

 Thread.sleep(500);  

 System.out.println("写锁调用完毕---------------------------");

  lock.writeLock().unlock();  }  

 public void getValue() throws InterruptedException{

  lock.readLock().lock();     

System.out.println("正在使用读锁...........................................");

   System.out.println("正在读入:"+data);    Thread.sleep(500);

  System.out.println("读锁调用完毕......");

  lock.readLock().unlock();  

}

}

 

 **** 当一个线程进入了一个对象是的synchronized方法,那么其它线程还能掉否调用此对象的其它方法?

        这个问题需要分几种情况进行讨论。

      1)查看其它方法是否使用了同步关键字(synchronized)修饰,如果没有的话就可以调用相关的方法。

      2)在当前synchronized方法中是否调用了wait方法,如果调用了,则对应的锁已经释放,可以访问了。

      3)如果其它方法也使用synchronized修饰,并且当前同步方法中没有调用wait方法的话,这样是不允许访问的。

      4)如果其它方法是静态方法的话,由于静态方法和对象是扯不上什么关系,对于静态同步方法而言,其对应的同步监视器为当前类的字节码

           所以肯定可以访问的了。


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