Java并发编程之Lock接口简介

背景

锁是用来控制多个线程访问共享资源的方式,一般来说,一个锁能够防止多个线程同时访问共享资源。在Java SE5之前,Java程序是靠synchronized关键字实现锁功能的,使用synchronized关键字将会隐式地获取锁,但是它将锁的获取和释放固化了,也就是先获取再释放,这种方式简化了同步的管理,可是扩展性没有显式地锁获取和释放来的好。例如,考虑下面这样一个情景:

针对一个场景,使用synchronized进行锁获取和释放,先获得锁A,然后获得锁B,当锁B获取之后,释放锁A同时获取锁C,当锁C获得后,在释放B同时获取锁D,以此类推。这时,使用synchronized关键字就不那么容易实现了,而使用显式地锁获取和释放则很简单。

在Java SE5之后,并发包中新增了Lock接口以及相关实现类,用来实现锁功能,它提供了与synchronized类似的同步功能,只是在使用时需要显式地获取和释放锁,。虽然它缺少了隐式获取释放锁的便捷性,但是却拥有了锁获取与释放的可操作性、可中断的获取锁以及超时获取锁等多种synchronized所不具备的特性。

Lock接口

Lock接口的使用很简单,常见的使用方式如下代码所示:

Lock lock = new ReentrantLock();
lock.lock();

try {
    // do something...
} finally {
    lock.unlock();
}

在使用Lock锁的时候要注意以下几点:

  • 要在finally块中释放锁,目的是保证在获取到锁之后,最终能够被释放。
  • 不要将获取锁的过程写在try块中,因为如果在获取锁(可以是自定义的锁)时发生了异常,在异常抛出的同时,也会导致锁的无故释放。

Lock接口提供的synchronized不具备的主要特征如下:

特  性

描  述

尝试非阻塞地获取锁

当前线程尝试获取锁,如果这一刻锁没有被其他线程获取到,则成功获取并持有锁。

能被中断地获取锁

与synchronized不同,获取到锁的线程能够相应中断,当获取到锁的线程被中断时,中断异常将会被抛出,同时锁会被释放。

超时获取锁

在指定的截止时间之前获取锁,如果截止时间到了仍没有获取到锁,则返回。

Lock是一个接口,它定义了锁获取和释放的基本操作,Lock的API如下所示:

方法名称

描  述

void lock()

获取锁,调用该方法当前线程会获取锁,当锁获取后,从该方法返回。

void lockInterruptibly() throws InterruptedException

可中断地获取锁,与lock()方法的不同之处在于该方法会响应中断,即在锁的获取中可以中断当前线程。

boolean tryLock()

尝试非阻塞地获取锁,调用该方法后立即返回,如果能够获取锁则返回true,否则返回false。

boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException

超时地获取锁,当前线程在以下3种情况下会返回:

1、  当前线程在超时时间内获取了锁

2、  当前线程在超时时间内被中断

3、  超时时间结束,返回false

void unlock()

释放锁

Condition newCondition()

获取等待通知组件,在组件和当前的锁绑定,当前线程只有获取了锁,才能调用该组件的await()方法,而调用后,当前线程将会释放锁。

Lock接口的实现基本都是通过聚合了一个AbstractQueuedSynchronizer同步器的子类来完成线程访问控制的,我们后续再详细介绍AbstractQueuedSynchronizer同步器以及Lock的实现类。

参考资料

方腾飞:《Java并发编程的艺术》

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转载自blog.csdn.net/qq_38293564/article/details/80476659
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