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java同步关键词解释

发布：达内
来源：互联网
时间：2018-02-27 19:45

    .2.java同步关键词解释
    .2.1.synchronized
    加同步格式：
    synchronized（需要一个任意的对象（锁））{
    代码块中放操作共享数据的代码。
    }
    见代码MySynchronized
    ?synchronized的缺陷
    synchronized是java中的一个关键字，也就是说是Java语言内置的特性。
    如果一个代码块被synchronized修饰了，当一个线程获取了对应的锁，并执行该代码块时，其他线程便只能一直等待，等待获取锁的线程释放锁，而这里获取锁的线程释放锁只会有两种情况：
    1）获取锁的线程执行完了该代码块，然后线程释放对锁的占有；
    2）线程执行发生异常，此时JVM会让线程自动释放锁。
    例子1:
    如果这个获取锁的线程由于要等待IO或者其他原因（比如调用sleep方法）被阻塞了，但是又没有释放锁，其他线程便只能干巴巴地等待，试想一下，这多么影响程序执行效率。
    因此就需要有一种机制可以不让等待的线程一直无期限地等待下去（比如只等待一定的时间或者能够响应中断），通过Lock就可以办到。
    例子2:
    当有多个线程读写文件时，读操作和写操作会发生冲突现象，写操作和写操作会发生冲突现象，但是读操作和读操作不会发生冲突现象。
    但是采用synchronized关键字来实现同步的话，就会导致一个问题：
    如果多个线程都只是进行读操作，当一个线程在进行读操作时，其他线程只能等待无法进行读操作。
    因此就需要一种机制来使得多个线程都只是进行读操作时，线程之间不会发生冲突，通过Lock就可以办到。
    另外，通过Lock可以知道线程有没有成功获取到锁。这个是synchronized无法办到的。
    总的来说，也就是说Lock提供了比synchronized更多的功能。
    2.2 lock
    ?lock和synchronized的区别
    1）Lock不是Java语言内置的，synchronized是Java语言的关键字，因此是内置特性。Lock是一个类，通过这个类可以实现同步访问；
    2）Lock和synchronized有一点非常大的不同，采用synchronized不需要用户去手动释放锁，当synchronized方法或者synchronized代码块执行完之后，系统会自动让线程释放对锁的占用；而Lock则必须要用户去手动释放锁，如果没有主动释放锁，就有可能导致出现死锁现象。
    ?java.util.concurrent.locks包下常用的类
    ?Lock
    首先要说明的就是Lock,通过查看Lock的源码可知，Lock是一个接口：
    public interface Lock {
    void lock（）；
    void lockInterruptibly（） throws InterruptedException;
    boolean tryLock（）；
    boolean tryLock（long time, TimeUnit unit） throws InterruptedException;
    void unlock（）；
    }
    Lock接口中每个方法的使用：
    lock（）、tryLock（）、tryLock（long time, TimeUnit unit）、lockInterruptibly（）是用来获取锁的。 unLock（）方法是用来释放锁的。
    四个获取锁方法的区别：
    lock（）方法是平常使用得最多的一个方法，就是用来获取锁。如果锁已被其他线程获取，则进行等待。
    由于在前面讲到如果采用Lock,必须主动去释放锁，并且在发生异常时，不会自动释放锁。因此一般来说，使用Lock必须在try{}catch{}块中进行，并且将释放锁的操作放在finally块中进行，以保证锁一定被被释放，防止死锁的发生。
    tryLock（）方法是有返回值的，它表示用来尝试获取锁，如果获取成功，则返回true,如果获取失败（即锁已被其他线程获取），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（）方法是类似的，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.如果如果一开始拿到锁或者在等待期间内拿到了锁，则返回true.

lockInterruptibly（）方法比较特殊，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。

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    注意，当一个线程获取了锁之后，是不会被interrupt（）方法中断的。
    因此当通过lockInterruptibly（）方法获取某个锁时，如果不能获取到，只有进行等待的情况下，是可以响应中断的。
    而用synchronized修饰的话，当一个线程处于等待某个锁的状态，是无法被中断的，只有一直等待下去。
    ?ReentrantLock
    直接使用lock接口的话，我们需要实现很多方法，不太方便，ReentrantLock是唯一实现了Lock接口的类，并且ReentrantLock提供了更多的方法，ReentrantLock,意思是“可重入锁”.
    以下是ReentrantLock的使用案例：
    例子1,lock（）的正确使用方法
    见代码MyLockTest
    例子2,tryLock（）的使用方法
    见代码MyTryLock
    例子3,lockInterruptibly（）响应中断的使用方法：
    见代码MyInterruptibly
    ?ReadWriteLock
    ReadWriteLock也是一个接口，在它里面只定义了两个方法：
    public interface ReadWriteLock {
    /**
    * Returns the lock used for reading.
    *
    * @return the lock used for reading.
    */
    Lock readLock（）；
    /**
    * Returns the lock used for writing.
    *
    * @return the lock used for writing.
    */
    Lock writeLock（）；
    }
    一个用来获取读锁，一个用来获取写锁。也就是说将文件的读写操作分开，分成2个锁来分配给线程，从而使得多个线程可以同时进行读操作。下面的ReentrantReadWriteLock实现了ReadWriteLock接口。
    ?ReentrantReadWriteLock
    ReentrantReadWriteLock里面提供了很多丰富的方法，不过最主要的有两个方法：readLock（）和writeLock（）用来获取读锁和写锁。
    下面通过几个例子来看一下ReentrantReadWriteLock具体用法。
    例子1: 假如有多个线程要同时进行读操作的话，先看一下synchronized达到的效果
    见代码MySynchronizedReadWrite
    例子2:改成用读写锁的话：
    见代码MyReentrantReadWriteLock
    注意：
    不过要注意的是，如果有一个线程已经占用了读锁，则此时其他线程如果要申请写锁，则申请写锁的线程会一直等待释放读锁。
    如果有一个线程已经占用了写锁，则此时其他线程如果申请写锁或者读锁，则申请的线程会一直等待释放写锁。
    ?Lock和synchronized的选择
    1）Lock是一个接口，而synchronized是Java中的关键字，synchronized是内置的语言实现；
    2）synchronized在发生异常时，会自动释放线程占有的锁，因此不会导致死锁现象发生；而Lock在发生异常时，如果没有主动通过unLock（）去释放锁，则很可能造成死锁现象，因此使用Lock时需要在finally块中释放锁；
    3）Lock可以让等待锁的线程响应中断，而synchronized却不行，使用synchronized时，等待的线程会一直等待下去，不能够响应中断；
    4）通过Lock可以知道有没有成功获取锁，而synchronized却无法办到。
    5）Lock可以提高多个线程进行读操作的效率。

在性能上来说，如果竞争资源不激烈，两者的性能是差不多的，而当竞争资源非常激烈时（即有大量线程同时竞争），此时Lock的性能要远远优于synchronized.所以说，在具体使用时要根据适当情况选择。

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