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ReentrantLock&Condition 使用

ReentrantLock&Condition 使用

作者: 归来依旧少女 | 来源:发表于2019-07-02 10:17 被阅读0次

    一、ReentrantLock是什么

    ReentrantLock是一个互斥的可重入锁。互斥的意思就是排他,独占,只能一个线程获取到锁。可重入的意思就是单个线程可以多次重复获取锁。

    二、ReentrantLock常用方法

    方法名 说明 抛出异常
    lock() 一直阻塞获取锁,直到获取成功
    lockInterruptibly() 尝试获取锁,直到获取锁或者线程被中断 InterruptedException
    tryLock() 尝试获取空闲的锁,获取成功返回true,获取失败返回false,不会阻塞,立即返回
    tryLock(long time, TimeUnit unit) 尝试在time时间内获取空闲的锁,在等待时间内可以被中断 InterruptedException
    unlock() 释放锁
    newCondition() 返回当前锁的一个condition实例,用于条件性等待

    三、ReentrantLock与synchronized

    ReentrantLock与 synchronized功能其实差不多,都是可重入锁。synchronized自动释放锁,需要通过unlock()手动释放锁。ReentrantLock但ReentrantLock功能更强大一点,可以响应中断,另外配合condition可以等待/唤醒特定的线程。

    四、Condition

    Condition用来使线程等待或者唤醒线程,唤醒的线程是使用同一个condition等待的线程,所以可以唤醒特定的线程。

    四、代码示例

    /**
     * <h1>仓库类</h1>
     */
    public class Depot {
        private int capacity;    // 仓库的容量
        private int size;        // 仓库的实际数量
        private Lock lock;        // 独占锁
        private Condition fullCondtion;            // 生产条件
        private Condition emptyCondtion;        // 消费条件
    
        /**
         * 初始化
         */
        public Depot() {
            capacity = 100;
            size = 0;
            lock = new ReentrantLock();
            fullCondtion = lock.newCondition();
            emptyCondtion = lock.newCondition();
        }
    
        /**
         * <h2>生产流程</h2>
         *
         * @param val:生产的个数
         */
        public void produce(int val) {
            try {
                lock.lock();
                System.out.println("生产者:" + Thread.currentThread().getName() + "开始执行");
                //left:还需生产的个数
                int left = val;
                while (left > 0) {
                    //当仓库满了,需要暂停生产
                    if (size >= capacity) {
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":当前仓库已满,生产进程进入等待");
                        //当前生产进程阻塞
                        fullCondtion.await();
                    }
                    // incr:此次生产的数量
                    int incr = (capacity - size) > left ? left : (capacity - size);
                    size = size + incr;
                    left = left - incr;
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "生产:incr=" + incr + ",left=" + left + ",size=" + size);
                    // 生产完了,唤起消费进程
                    emptyCondtion.signal();
                }
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                //释放锁
                lock.unlock();
            }
        }
    
        /**
         * <h2>消费流程</h2>
         *
         * @param val:消费的个数
         */
        public void consume(int val) {
            try {
                lock.lock();
                System.out.println("消费者:" + Thread.currentThread().getName() + "开始执行");
                //left:剩余消费的数量
                int left = val;
                while (left > 0) {
                    if (size <= 0) {
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":当前仓库已空,消费进程进入等待");
                        emptyCondtion.await();
                    }
                    // dec : 此次消费的个数
                    int dec = size > left ? left : size;
                    left = left - dec;
                    size = size - dec;
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "消费:dec=" + dec + ",left=" + left + ",size=" + size);
                    // 唤醒生产进程
                    fullCondtion.signal();
                }
    
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                lock.unlock();
            }
    
        }
    }
    

    生产者:

    /**
     * <h1>生产者</h1>
     */
    public class Producer {
        private Depot depot;
    
        public Producer(Depot depot){
            this.depot= depot;
        }
    
        public void produce(int val){
            new Thread(){
                @Override
                public void run() {
                    depot.produce(val);
                }
            }.start();
        }
    }
    

    消费者:

    /**
     * <h1>消费者</h1>
     */
    public class Consumer {
        private Depot depot;
    
        public Consumer(Depot depot){
            this.depot = depot;
        }
    
        public void consume(int val){
            new Thread(){
                @Override
                public void run() {
                   depot.consume(val);
                }
            }.start();
        }
    }
    

    函数调用:

        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(RoadApplication.class, args);
    
            Depot depot = new Depot();
            Producer producer = new Producer(depot);
            Consumer consumer = new Consumer(depot);
    
            consumer.consume(150);
            producer.produce(200);
            producer.produce(100);
            consumer.consume(150);
            consumer.consume(50);
            producer.produce(200);
        }
    

    运行结果:

    消费者:Thread-7开始执行
    Thread-7:当前仓库已空,消费进程进入等待
    生产者:Thread-8开始执行
    Thread-8生产:incr=100,left=100,size=100
    Thread-8:当前仓库已满,生产进程进入等待
    生产者:Thread-9开始执行
    Thread-9:当前仓库已满,生产进程进入等待
    生产者:Thread-12开始执行
    Thread-12:当前仓库已满,生产进程进入等待
    Thread-7消费:dec=100,left=50,size=0
    Thread-7:当前仓库已空,消费进程进入等待
    消费者:Thread-10开始执行
    Thread-10:当前仓库已空,消费进程进入等待
    消费者:Thread-11开始执行
    Thread-11:当前仓库已空,消费进程进入等待
    Thread-8生产:incr=100,left=0,size=100
    Thread-7消费:dec=50,left=0,size=50
    Thread-9生产:incr=50,left=50,size=100
    Thread-9:当前仓库已满,生产进程进入等待
    Thread-10消费:dec=100,left=50,size=0
    Thread-10:当前仓库已空,消费进程进入等待
    Thread-12生产:incr=100,left=100,size=100
    Thread-12:当前仓库已满,生产进程进入等待
    Thread-11消费:dec=50,left=0,size=50
    Thread-9生产:incr=50,left=0,size=100
    Thread-10消费:dec=50,left=0,size=50
    Thread-12生产:incr=50,left=50,size=100
    Thread-12:当前仓库已满,生产进程进入等待
    

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