Lock接口的使用
既然有了synchronized，为啥还要提供Lock接口呢？也许你会说Lock接口比synchronized性能高。在jdk1.5之前确实如此，但是在jdk1.6之后，两者性能差不多了。直接来看Lock接口的定义，看看比synchronized多了哪些功能？
public interface Lock {
// 加锁
void lock();
// 能够响应中断
void lockInterruptibly() throws InterruptedException;
// 非阻塞获取锁
boolean tryLock();
// 非阻塞超时获取锁
boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException;
// 解锁
void unlock();
// 定义阻塞条件
Condition newCondition();
}
可以看到Lock接口相比synchronized多了很多特性，详细解释一下方法
- lock()方法，用来获取锁，如果锁被其他线程获得则进行等待，需要和unlock方法配合主动释放锁。发生异常时，不会主动释放锁，所以释放锁的操作放在finally块中
- lockInterruptibly()方法，当通过这个方法去获取锁时，如果线程正在等待获取锁，则这个线程能够响应中断，即中断线程的等待状态。也就使说，当两个线程同时通过lock.lockInterruptibly()想获取某个锁时，假若此时线程A获取到了锁，而线程B只有在等待，那么对线程B调用threadB.interrupt()方法能够中断线程B的等待过程
- tryLock()方法，用来尝试获取锁，如果获取成功，则返回true。如果获取失败则返回false。也就说这个方法无论如何都会立即返回。在拿不到锁时不会一直在那等待
- tryLock(long time, TimeUnit unit)方法，和tryLock()类似。只不过区别在于这个方法在拿不到锁时会等待一定的时间，在时间期限之内如果还拿不到锁，就返回false。如果一开始拿到锁或者在等待期间内拿到了锁，则返回true
- unlock()方法，解锁
- newCondition()方法，定义条件
其余的应该都很好理解，演示一下lockInterruptibly()和newCondition()方法
lockInterruptibly()方法
ReentrantLock myLock = new ReentrantLock();
// 先获取一次锁，让后续获取锁的操作阻塞
myLock.lock();
Thread thread = new Thread(() -> {
try {
// myLock.lock();
myLock.lockInterruptibly();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
// 当使用myLock.lockInterruptibly()时
// 会抛出java.lang.InterruptedException，打印over
// 使用myLock.lock()，一直阻塞获取锁，不会打印over
System.out.println("over");
}
});
thread.start();
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
thread.interrupt();
TimeUnit.SECONDS.sleep(100);
Condition的使用
synchronized与wait()和nitofy()/notifyAll()方法相结合可以实现等待/通知模型，ReentrantLock同样可以，但是需要借助Condition，且Condition有更好的灵活性，具体体现在
-
一个Lock里面可以创建多个Condition实例，实现多路通知
-
notify()方法进行通知时，被通知的线程时Java虚拟机随机选择的，但是ReentrantLock结合Condition可以实现有选择性地通知
public class WaitNotify {
static ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
static Condition conditionA = lock.newCondition();
static Condition conditionB = lock.newCondition();
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread waitThreadA = new Thread(new WaitA(), "WaitThreadA");
waitThreadA.start();
Thread waitThreadB = new Thread(new WaitB(), "WaitThreadB");
waitThreadB.start();
TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
lock.lock();
try {
conditionA.signal();
} finally {
lock.unlock();
}
}
static class WaitA implements Runnable {
@Override
public void run() {
lock.lock();
try {
System.out.println(Thread.currentThread() + " begin await @ "
+ new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(new Date()));
conditionA.await();
System.out.println(Thread.currentThread() + " end await @ "
+ new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(new Date()));
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
lock.unlock();
}
}
}
static class WaitB implements Runnable {
@Override
public void run() {
lock.lock();
try {
System.out.println(Thread.currentThread() + " begin await @ "
+ new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(new Date()));
conditionB.await();
System.out.println(Thread.currentThread() + " end await @ "
+ new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(new Date()));
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
lock.unlock();
}
}
}
}
Thread[WaitThreadA,5,main] begin await @ 00:49:57
Thread[WaitThreadB,5,main] begin await @ 00:49:57
Thread[WaitThreadA,5,main] end await @ 00:49:59
WaitThreadB因为没有被通知，一直阻塞
总结
synchronized和ReentrantLock的异同
- ReentrantLock支持非阻塞的方式获取锁，能够响应中断，而synchronized不行
- ReentrantLock必须手动获取和释放锁，而synchronized不需要
- ReentrantLock可以是公平锁或者非公平锁，而synchronized只能是非公平锁
- synchronized在发生异常的时候，会自动释放线程占有的锁，而ReentrantLock在发生异常时，如果没有通过unlock去释放锁，很有可能造成死锁，因此需要在finally块中释放锁
- synchronized和ReentrantLock都是可重入锁