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java并发锁

发布时间 2023-07-24 16:15:36作者: _Explosion!

关于锁的种类介绍可见https://www.cnblogs.com/dennyLee2025/p/16600426.html

下面记录几种java中常用到的并发锁

synchronized

synchronized是java中的一个关键字，被其修饰的方法或代码块在任意时刻只能被一个线程执行。

对象锁：java中每个类对象都存在一个锁对象，该锁被称为对象锁。类中被synchronized修饰的方法执行前会将对象锁上锁，从而使得同一时刻同个对象只能执行一个被synchronized修饰的方法。

类锁：java中每个类都存在一个类的Class对象锁，该锁被称为类锁，针对类而非对象。(相当于静态成员)

  • 获取对象锁

    • synchronized(this|object) {}

    • 修饰非静态方法

  • 获取类锁

    • synchronized(类.class) {}

    • 修饰静态方法

简单用例1（直接获取对象锁）：

class MyRunnable implements Runnable{

    @Override
    public void run(){
　　　　　//获取对象锁
        synchronized(this){
            try{
                int i=(int)Thread.currentThread().threadId();
                System.out.println("this is " + i);
                Thread.sleep(1000);
                System.out.println("finish " + i);
            }catch(Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

public class synchronizedTest {

    public static void main(String[] Args){
        Runnable myRunnable = new MyRunnable();
        Thread[] test = new Thread[5];
        for(int i=0;i<5;++i)test[i]=new Thread(myRunnable);
        var startTime = System.currentTimeMillis();
        for(int i=0;i<5;++i)test[i].start();
        try{
            for(int i=0;i<5;++i)test[i].join();
        }catch(Exception e){

        }
        var endTime = System.currentTimeMillis();
        
        System.out.println("spend " + (endTime - startTime));
    }
}

输出如下：

 

简单用例2（synchronized 方法）：

public class synchronizedTest {
    private static int i = 0;
    private static synchronized void inc(){
        i++;
        System.out.println(i);
    }

    public static void main(String[] Args){
        Thread[] test = new Thread[5];
        for(int i=0;i<5;++i)test[i]=new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run(){
                inc();
            }
        });
        for(int i=0;i<5;++i)test[i].start();
    }
}

输出如下：

 若上面inc()方法去除synchronized关键字，则输出如下(结果不唯一)：

 可见synchronized关键字可有效保证数据的原子性。

 

wait，notify，notifyAll

Object对象wait，notify，notifyAll方法为public final

此三方法只能被持有对应对象的对象锁的线程调用，否则会抛出异常

wait方法会让当前线程挂起并释放对象锁。

notify方法会随机唤醒一个被wait方法挂起的线程。

notifyAll会唤醒所有被wait方法挂起的线程。

 

需注意：

synchronized 关键字修饰静态方法获得的锁是类锁，反之获得的是对象锁

synchronized 关键字修饰的方法，其synchronized特性不会被继承。即父类中synchronized方法在子类中若不覆盖，则默认无synchronized修饰。

定义接口方法或构造方法时无法使用synchronized修饰

synchronized与volatile的区别类似于c++中std::atomic和volatile的区别(见之前文章)。只不过synchronized无法修饰变量，而volatile只能修饰实例变量。

synchronized是可重入锁

 

Lock接口

Lock接口是java提供的锁接口，提供了以下方法：

  1. lock();　　获取锁，如果锁不可用，则出于线程调度的目的，当前线程将被禁用，并且在获取锁之前处于休眠状态。
  2. tryLock();　　试图获取锁，根据获取是否成功返回boolean，该方法不会让线程陷入等待。
  3. tryLock(long time, TimeUnit unit);　　同2，但是会等待参数时间，之后返回结果。
  4. lockInterruptibly();　　试图获取锁，失败则抛出异常InterruptedException
  5. unLock();　　释放锁

 继承该接口的常用实现类有

ReentrantLock（可重入锁）
ReentrantReadWriteLock（读写锁） 

  • writeLock()：获取写锁。
  • readLock()：获取读锁。