1.5分pk10直播 _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,当一另另一个多应用应用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,同一应用应用程序在外层函数获得可重入锁后,内层函数都上能 直接获取该锁对应其它代码的控制权。并且亲戚朋友提到的synchronized和ReentrantLock就有可重入锁。

    通过ReEnterSyncDemo.java,亲戚朋友来演示下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方法里调用set
5	      set();
6	    }
7	    public synchronized void set()
8	    {System.out.print(Thread.currentThread().getId()+"\t"); }
9	    public void run() //run方法里调用了get方法
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,亲戚朋友是让syncReEnter类通过实现Runnable的方法来实现多应用应用程序,在其中第2和第7行所定义的get和set方法均中含synchronized关键字。在第9行定义的run方法里,亲戚朋友调用了get方法。在main函数的第15和16行里,亲戚朋友启动了2次应用应用程序,这段代码的输出如下。

    8   8   9   9  

    在第15行第一次启动应用应用程序时,在run方法里,会调用中含synchronized关键字的get方法,这时这名 应用应用程序会得到get方法的锁,当执行到get里的set方法时,不可能 set方法也中含synchronized关键字,因此 set是中含在get里的,一些这里不让再次申请set的锁,能继续执行,一些通过输出,亲戚朋友能看到get和set的打印得话是连续输出的。同理亲戚朋友能理解第16行第二次启动应用应用程序的输出。

    通过ReEnterLock.java,亲戚朋友来演示下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方法里调用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,亲戚朋友同样中含了get和set方法,并在get方法里调用了set方法,只不过在get和set方法里,亲戚朋友就有用synchronized,并且 用第3行定义的ReentrantLock类型的lock对象来管理多应用应用程序的并发,在第16行的run方法里,亲戚朋友同样地调用了get方法。

    在main函数里,亲戚朋友同样地在第22和23行里启动了两次应用应用程序,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类型的应用应用程序后,在调用get方法时,能得到第5行的锁对象,get方法会调用set方法,人太好set方法里的第12行会再次申请锁,但不可能 LockReEnter应用应用程序在get方法里不可能 得到了锁,一些在set方法里也能得到锁,一些第一次运行时,get和set方法会同去执行,同样地,在第23行第二次其中应用应用程序时,也会同去打印get和set方法里的输出。

    在项目的一些场景里,一另另一个多应用应用程序有不可能 都上能 多次进入被锁关联的方法,比如某数据库的操作的应用应用程序都上能 多次调用被锁管理的“获取数据库连接”的方法,这时,不可能 使用可重入锁就能补救死锁的问題,相反,不可能 亲戚朋友就有用可重入锁,那么在第二次调用“获取数据库连接”方法时,就有不可能 被锁住,从而原困死锁问題。

2 公平锁和非公平锁

    在创建Semaphore对象时,亲戚朋友都上能 通过第一另另一个多参数,来指定该Semaphore对象算是以公平锁的方法来调度资源。

    公平锁会维护一另另一个多等待英文队列,多个在阻塞状况等待英文的应用应用程序会被插入到这名 等待英文队列,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,当一另另一个多应用应用程序请求非公平锁时,不可能 此时该锁变成可用状况,那么这名 应用应用程序会跳过等待英文队列中所有的等待英文应用应用程序而获得锁。

    亲戚朋友在创建可重入锁时,也都上能 通过调用带布尔类型参数的构造函数来指定该锁算是公平锁。ReentrantLock(boolean fair)。

    在项目里,不可能 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,不可能 采用非公平锁的方法,当窗口空闲时,就有让下一号来,并且 因此我来人就服务,原先能缩短窗口的空闲等待英文时间,从而提升单位时间内的服务数量(也并且 吞吐量)。相反,不可能 这是个比较冷门的服务窗口,在一些时间里来请求服务的频次何必 高,比如一小时才来一另另一个多人,那么就都上能 确定公平锁了。不可能 ,不可能 要缩短用户的平均等待英文时间,那么都上能 确定公平锁,原先就能补救“早到的请求晚补救“的状况。

3 读写锁

    并且亲戚朋友通过synchronized和ReentrantLock来管理临界资源时,只并且 一另另一个多应用应用程序得到锁,其它应用应用程序都上能 了操作这名 临界资源,这名 锁都上能 叫做“互斥锁”。

    和这名 管理方法相比,ReentrantReadWriteLock对象会使用两把锁来管理临界资源,一另另一个多是“读锁“,原先是“写锁“。

    不可能 一另另一个多应用应用程序获得了某资源上的“读锁“,那么其它对该资源执行“读操作“的应用应用程序还是都上能 继续获得该锁,也并且 说,“读操作“都上能 并发执行,但执行“写操作“的应用应用程序会被阻塞。不可能 一另另一个多应用应用程序获得了某资源的“写锁“,那么其它任何企图获得该资源“读锁“和“写锁“的应用应用程序都将被阻塞。

    和互斥锁相比,读写锁在保证并发时数据准确性的同去,允一些个应用应用程序同去“读“某资源,从而能提升时延。通过下面的ReadWriteLockDemo.java,亲戚朋友来观察下通过读写锁管理读写并发应用应用程序的方法。    

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() {//读的方法 
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(2000);		
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() {//写的方法
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(2000);
29					num = (int) (Math.random() * 10);
200				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,亲戚朋友在第4行创建了一另另一个多读写锁,并在第5和第6行,分别通过这名 读写锁的readLock和writeLock方法,分别创建了读锁和写锁。

    在第8行的read方法里,亲戚朋友是先通过第12行的代码加“读锁“,并且 在第15行进行读操作。在第21行的write方法里,亲戚朋友是先通过第25行的代码加“写锁”,并且 在第200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();	}
200	}

    在第37行和第44行里,亲戚朋友分别定义了读和写这名 另另一个多应用应用程序,在ReadThread应用应用程序的run方法里,亲戚朋友调用了ReadWriteTool类的read方法,而在WriteThread应用应用程序的run方法里,则调用了write方法。    

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,亲戚朋友创建了一另另一个多ReadWriteTool类型的tool对象,在第55和56行初始化读写应用应用程序时,亲戚朋友传入了该tool对象,也并且 说,通过54行for循环创建并启动的多个读写应用应用程序是通过同一另另一个多读写锁来控制读写并发操作的。

    出于多应用应用程序并发调度的原困,亲戚朋友每次运行就有可能 得到不同的结果,但从有有哪些不同的结果里,亲戚朋友都態明显地看出读写锁协调管理读写应用应用程序的方法,比如来看下如下的每项输出结果。    

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

    这里亲戚朋友是通过ReadWriteTool类里的读写锁管理其中的num值,从第1到第6行的输出中亲戚朋友能看到,人太好8号应用应用程序不可能 得到读锁开始英语 英语 读num资源时,10号和12号读应用应用程序依然都上能 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应用应用程序进入,也并且 说,当num资源上有读锁期间,其它应用应用程序是无法得到该资源上的“写锁”的。

    从第7到第10行的输出中亲戚朋友能看到,当9号应用应用程序得到num资源上的“写锁”时,其它应用应用程序是无法得到该资源上的“读锁“和“写锁“的,而11号应用应用程序一定得当9号应用应用程序释放了“写锁”后,也能得到num资源的“写锁”。

    不可能 在项目里对一些资源(比如文件)有读写操作,这时亲戚朋友不妨都上能 使用读写锁,不可能 读操作的数量要远超过写操作时,那么更都上能 用读写锁来让读操作都上能 并发执行,从而提升性能。