public class ReenterLock implements Runnable {
public static ReentrantLock lock=new ReentrantLock();//声明锁对象
public static int i=0;
@Override
public void run() {
lock.lock();//加锁
try{
for (int j=0;j<10000;j++){
i++;
}
}finally {
lock.unlock();//解锁
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
ReenterLock t=new ReenterLock();
Thread t1=new Thread(t);
Thread t2=new Thread(t);
t1.start();
t2.start();
t1.join();
t2.join();
System.out.println(i);
}
}
上述代码便是对重入锁的简单使用。首先声明一个ReentrantLock。通过Reentrant.lock方法加锁,ReentrantLock.unlock解锁。
对于重入锁,一个线程连续两次获得同一把锁是允许的。
除了以上的灵活性,重入锁还有一些高级功能。
1.中断响应
对于synchronized来说,如果一个线程在等待锁,那么只有两种情况:一是获得这把锁继续执行,二是保持等待。而重入锁则提供了另外一种可能,那就是线程可以被中断。也就是在等待锁的过程中,程序可以根据需求取消对锁的请求。这种功能对于处理死锁有一定的帮助。
使用实例:
class InterruptTest implements Runnable{
public static ReentrantLock lock1=new ReentrantLock();
public static ReentrantLock lock2=new ReentrantLock();
int i;
public InterruptTest(int i){
this.i=i;
}
@Override
public void run() {
try{
if (i==1){
lock1.lockInterruptibly();
System.out.println(i+"正在持有lock1");
try {
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {}
lock2.lockInterruptibly();
System.out.println(i+"正在持有lock2");
}else {
lock2.lockInterruptibly();
System.out.println(i+"正在持有lock2");
try {
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {}
lock1.lockInterruptibly();
System.out.println(i+"正在持有lock1");
}
}catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}finally {
if(lock1.isHeldByCurrentThread()){
lock1.unlock();
}
if (lock2.isHeldByCurrentThread()){
lock2.unlock();
}
System.out.println(i+"线程退出了");
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
InterruptTest t1=new InterruptTest(1);
InterruptTest t2=new InterruptTest(2);
Thread thread1=new Thread(t1);
Thread thread2=new Thread(t2);
thread1.start();
thread2.start();
Thread.sleep(1000);
//如果此时同时中断thread1和thread2线程,则产生死锁
thread2.interrupt();
}
}
执行结果:
使用ReentrantLock.lockInterruptibly();方法进行响应中断的加锁。在main线程中使 thread2.interrupt();则thread2放弃对lock1的申请,直接退出。从而使Thread1获得lock2继续执行。
2.锁申请等待限时
除了等待外部通知之外,要避免死锁还有另外一种方法,那就是限时等待,通常,我们无法判断为什么一个线程迟迟拿不到锁。也许是因为死锁,也许是因为饥饿。如果给定一个等待时间,让线程自动放弃,那么对系统来说是有意义的。我们可以使用ReentrantLock.tryLock方法进行一个限时等待。
class TimeOut implements Runnable{
public static ReentrantLock lock=new ReentrantLock();
int i;
public TimeOut(int i){
this.i=i;
}
@Override
public void run() {
try {
//tryLock方法也可以不带参数,但是如果没有参数的话,则该线程如何能够申请到锁则继续执行,如果不能申请到锁则不会等待,立即退出。
if (lock.tryLock(5, TimeUnit.SECONDS)){
Thread.sleep(6000);
}else {
System.out.println(i+"线程没有请求到锁超时退出");
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}finally {
if (lock.isHeldByCurrentThread()){
lock.unlock();
}
}
}
/**
* 本例中,两个线程中可能因为在5秒内无法拿到锁而请求失败,退出。
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
TimeOut timeOut1=new TimeOut(1);
TimeOut timeOut2=new TimeOut(2);
Thread t1=new Thread(timeOut1);
Thread t2=new Thread(timeOut2);
t1.start();
t2.start();
}
}
tryLock方法也可以不带参数直接运行。这种情况下,当前线程会尝试获得锁,如果锁没有被占用,那么申请锁成功,返回true。如果锁被其它线程占用,那么不会等待,返回false。
3.公平锁
在多数情况下,锁的申请都是非公平的。而公平锁,会按照时间顺序,先到先得,后到后得。公平锁的一大特点是:不会产生饥饿。
重入锁的构造函数:
public ReentrantLock(boolean fair)
当fair为ture时,表示锁是公平的。公平锁需要系统维护一个有序队列,因此公平锁实现成本高,但是性能低下。因此默认情况下,锁都是非公平的。如果没有特别需要,不会使用公平锁。
总结
ReentrantLock几个重要方法:
lock:获得锁,如果锁已经被占用则等待
lock Interruptibly:获得锁,但优先响应中断。
tryLock():尝试获得锁,有参则设置等待时长,如果在时间段内获得锁,则继续执行,如果没有获得则返回false;无参则不等待,如果可以获得则返回true,否则返回false。
unlock:释放锁
在重入锁的实现中,主要包含三个要素:
1.原子状态。原子状态使用CAS操作来存储当前锁的状态,来判断锁是否已经被别的线程占用。
2.等待队列。所有没有请求到锁的线程,会进入一个等待队列进行等待。待有线程释放锁后,系统能从等待队列中唤醒一个,继续工作。
3.阻塞原语park和unpark,用来挂起和恢复线程。没有得到锁的线程将被挂起。
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