Lock鎖的基本使用

在Java中，Lock是一個(gè)接口，它提供了比synchronized關(guān)鍵字更高級(jí)的線程同步機(jī)制。使用Lock接口可以創(chuàng)建更復(fù)雜和靈活的同步結(jié)構(gòu)。

Lock接口的常用實(shí)現(xiàn)類(lèi)有ReentrantLock和ReentrantReadWriteLock，它們提供了可重入的互斥鎖和讀寫(xiě)鎖。

相比synchronized來(lái)實(shí)現(xiàn)同步，使用Lock實(shí)現(xiàn)同步主要有以下差異性：

1. ?使用synchronized關(guān)鍵字時(shí)，鎖的控制和釋放是在synchronized同步代碼塊的開(kāi)始和結(jié)束位置。而在使用Lock實(shí)現(xiàn)同步時(shí)，鎖的獲取和釋放可以在不同的代碼塊、不同的方法中。這一點(diǎn)是基于使用者手動(dòng)獲取和釋放鎖的特性。
2. ?Lock接口提供了試圖獲取鎖的tryLock()方法，在調(diào)用tryLock()獲取鎖失敗時(shí)返回false，這樣線程可以執(zhí)行其它的操作 而不至于使線程進(jìn)入休眠。tryLock()方法可傳入一個(gè)long型的時(shí)間參數(shù)，允許在一定的時(shí)間內(nèi)來(lái)獲取鎖。
3. ?Lock接口的實(shí)現(xiàn)類(lèi)ReentrantReadWriteLock提供了讀鎖和寫(xiě)鎖，允許多個(gè)線程獲得讀鎖、而只能有一個(gè)線程獲得寫(xiě)鎖。讀鎖和寫(xiě)鎖不能同時(shí)獲得。實(shí)現(xiàn)了讀和寫(xiě)的分離，這一點(diǎn)在需要并發(fā)讀的應(yīng)用中非常重要，如lucene允許多個(gè)線程讀取索引數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢但只能有一個(gè)線程負(fù)責(zé)索引數(shù)據(jù)的構(gòu)建。
4. ?基于以上3點(diǎn)，lock來(lái)實(shí)現(xiàn)同步具備更好的性能。

使用Lock：

創(chuàng)建Lock對(duì)象。

// 創(chuàng)建Lock對(duì)象
Lock lock = new ReentrantLock();
```

在需要進(jìn)行同步的代碼塊中，通過(guò)調(diào)用`lock()`方法來(lái)獲取鎖。

lock.lock();
try {
    // 同步的代碼
} finally {
    // 在finally塊中釋放鎖，以確保鎖的釋放
    lock.unlock();
}
```

示例代碼如下，多種方式進(jìn)行代碼塊同步：

package ch12;


import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;


/**
 * @copyright 2003-2024
 * @author    qiao wei
 * @date      2024-01-10
 * @version   1.0
 * @brief     
 * @history   
 */
public class SellTicketThread extends Thread {
    
    public SellTicketThread() {
        ticket = 0;
        lock = new ReentrantLock();
    }

    @Override
    public void run() {
        super.run();
        
//        run01();
        runUseLock04();
    }
    
    private void runUseSynchronized() {
        while (true) {
            synchronized (SellTicketThread.class) {
                if (100 >= ticket) {
                    ++ticket;
//                    sleep(100);
                    System.out.println(getName() + "正在賣(mài)第" + ticket + "門(mén)票");
                } else {
                    break;
                }
            }
        }
    }
    
    /**
     * @author  qiao wei
     * @brief   先處理，后break流程。多處使用類(lèi)Lock的unlock方法。
     * @param   
     * @return  
     * @throws  
     * @history 
     */
    private void runUseLock01() {
        while (true) {
            if (100 >= ticket) {
                lock.lock();
                if (100 >= ticket) {
                    ++ticket;
                    System.out.println(getName() + "正在賣(mài)第" + ticket + "門(mén)票");
                } else {
                    lock.unlock();
                    break;
                }

                lock.unlock();
            } else {
                // 退出while循環(huán)語(yǔ)句。
                break;
            }
        }
    }
    
    /**
     * @author  qiao wei
     * @brief   先處理，后break流程。使用try/finally流程處理類(lèi)Lock的unlock方法。
     * @param   
     * @return  
     * @throws  
     * @history 
     */
    private void runUseLock02() {
        while (true) {
            if (100 >= ticket) {
                try {
                    lock.lock();
                    if (100 >= ticket) {
                        ++ticket;
                        System.out.println(getName() + "正在賣(mài)第" + ticket + "門(mén)票");
                    } else {
                        break;
                    }
                } finally {
                    // 唯一解鎖處。
                    lock.unlock();
                }
            } else {
                // 退出while循環(huán)語(yǔ)句。
                break;
            }
        }
    }
    
    /**
     * @author  qiao wei
     * @brief   先break，后處理流程。多處使用類(lèi)Lock的unlock方法。
     * @param   
     * @return  
     * @throws  
     * @history 
     */
    private void runUseLock03() {
        while (true) {
            if (100 == ticket) {
                break;
            } else {
                lock.lock();

                if (100 == ticket) {
                    lock.unlock();

                    // 退出while循環(huán)語(yǔ)句。
                    break;
                } else {
                    ++ticket;
                    System.out.println(getName() + "正在賣(mài)第" + ticket + "門(mén)票");
                }

                lock.unlock();
            }
        }
    }
    
    /**
     * @author  qiao wei
     * @brief   先break，后處理流程。使用try/finally流程處理類(lèi)Lock的unlock方法。
     * @param   
     * @return  
     * @throws  
     * @history 
     */
    private void runUseLock04() {
        while (true) {
            if (100 == ticket) {
                break;
            } else {
                lock.lock();

                try {
                    if (100 == ticket) {
                        break;
                    } else {
                        ++ticket;
                        System.out.println(getName() + "正在賣(mài)第" + ticket + "門(mén)票");
                    }
                } finally {
                    lock.unlock();
                }
            }
        }
    }
    
    /**
     * @author qiao wei
     * @brief  要出售的總票數(shù)。
     */
    private static int ticket;
    
    /**
     * @author qiao wei
     * @brief  同步鎖。
     */
    private static Lock lock;
}

測(cè)試驗(yàn)證：

package ch12;


/**
 * @copyright 2003-2024
 * @author    qiao wei
 * @date      2024-01-10
 * @version   1.0
 * @brief     
 * @history   
 */
public class TestSynchronized {
    
    public TestSynchronized() {}

    public static void main(String[] args) {
        SellTicketThread thread01 = new SellTicketThread();
        SellTicketThread thread02 = new SellTicketThread();
        SellTicketThread thread03 = new SellTicketThread();
        
        thread01.start();
        thread02.start();
        thread03.start();
    }
}

注意事項(xiàng)：

加鎖（lock或synchronized）必須在循環(huán)（while）里面，不軟會(huì)導(dǎo)致一個(gè)線程占用所有資源，而不是多線程切換。文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-781568.html

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