Java多线程之Lock的使用 .

01.import java.util.concurrent.ExecutorService;  
02.import java.util.concurrent.Executors;  
03.import java.util.concurrent.Future;  
04.import java.util.concurrent.locks.Lock;  
05.import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;  
06.import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;  
07.import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;  
08.  
09./** 
10. * Lockers 
11. * 在多线程编程里面一个重要的概念是锁定，如果一个资源是多个线程共享的，为了保证数据的完整性， 
12. * 在进行事务性操作时需要将共享资源锁定，这样可以保证在做事务性操作时只有一个线程能对资源进行操作， 
13. * 从而保证数据的完整性。在5.0以前，锁定的功能是由Synchronized关键字来实现的。 
14. */  
15.public class Lockers {  
16.      
17.    /** 
18.     * 测试Lock的使用。在方法中使用Lock，可以避免使用Synchronized关键字。 
19.     */  
20.    public static class LockTest {  
21.  
22.        Lock lock = new ReentrantLock();// 锁   
23.        double value = 0d; // 值   
24.        int addtimes = 0;  
25.  
26.        /** 
27.         * 增加value的值，该方法的操作分为2步，而且相互依赖，必须实现在一个事务中 
28.         * 所以该方法必须同步，以前的做法是在方法声明中使用Synchronized关键字。 
29.         */  
30.        public void addValue(double v) {  
31.            lock.lock();// 取得锁   
32.            System.out.println("LockTest to addValue: " + v + "   "  
33.                    + System.currentTimeMillis());  
34.            try {  
35.                Thread.sleep(1000);  
36.            } catch (InterruptedException e) {  
37.            }  
38.            this.value += v;  
39.            this.addtimes++;  
40.            lock.unlock();// 释放锁   
41.        }  
42.  
43.        public double getValue() {  
44.            return this.value;  
45.        }  
46.    }  
47.    public static void testLockTest() throws Exception{  
48.        final LockTest lockTest = new LockTest();  
49.        // 新建任务1，调用lockTest的addValue方法   
50.        Runnable task1 = new Runnable(){  
51.            public void run(){  
52.                lockTest.addValue(55.55);  
53.            }  
54.        };  
55.        // 新建任务2，调用lockTest的getValue方法   
56.        Runnable task2 = new Runnable(){  
57.            public void run(){  
58.                System.out.println("value: " + lockTest.getValue());  
59.            }  
60.        };  
61.        // 新建任务执行服务   
62.        ExecutorService cachedService = Executors.newCachedThreadPool();  
63.        Future future = null;  
64.        // 同时执行任务1三次，由于addValue方法使用了锁机制，所以，实质上会顺序执行   
65.        for (int i=0; i<3; i++){  
66.            future = cachedService.submit(task1);  
67.        }  
68.        // 等待最后一个任务1被执行完   
69.        future.get();  
70.        // 再执行任务2，输出结果   
71.        future = cachedService.submit(task2);  
72.        // 等待任务2执行完后，关闭任务执行服务   
73.        future.get();  
74.        cachedService.shutdownNow();  
75.    }  
76.      
77.    /** 
78.     * ReadWriteLock内置两个Lock，一个是读的Lock，一个是写的Lock。 
79.     * 多个线程可同时得到读的Lock，但只有一个线程能得到写的Lock， 
80.     * 而且写的Lock被锁定后，任何线程都不能得到Lock。ReadWriteLock提供的方法有： 
81.     * readLock(): 返回一个读的lock  
82.     * writeLock(): 返回一个写的lock, 此lock是排他的。 
83.     * ReadWriteLockTest很适合处理类似文件的读写操作。 
84.     * 读的时候可以同时读，但不能写；写的时候既不能同时写也不能读。 
85.     */  
86.    public static class ReadWriteLockTest{  
87.        // 锁   
88.        ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();  
89.        // 值   
90.        double value = 0d;  
91.        int addtimes = 0;  
92.          
93.        /** 
94.         * 增加value的值，不允许多个线程同时进入该方法 
95.         */  
96.        public void addValue(double v) {  
97.            // 得到writeLock并锁定   
98.            Lock writeLock = lock.writeLock();  
99.            writeLock.lock();  
100.            System.out.println("ReadWriteLockTest to addValue: " + v + "   "  
101.                    + System.currentTimeMillis());  
102.            try {  
103.                Thread.sleep(1000);  
104.            } catch (InterruptedException e) {  
105.            }  
106.            try {  
107.                // 做写的工作   
108.                this.value += v;  
109.                this.addtimes++;  
110.            } finally {  
111.                // 释放writeLock锁   
112.                writeLock.unlock();  
113.            }  
114.        }  
115.        /** 
116.         * 获得信息。当有线程在调用addValue方法时，getInfo得到的信息可能是不正确的。 
117.         * 所以，也必须保证该方法在被调用时，没有方法在调用addValue方法。 
118.         */  
119.        public String getInfo() {  
120.            // 得到readLock并锁定   
121.            Lock readLock = lock.readLock();  
122.            readLock.lock();  
123.            System.out.println("ReadWriteLockTest to getInfo   "  
124.                    + System.currentTimeMillis());  
125.            try {  
126.                Thread.sleep(1000);  
127.            } catch (InterruptedException e) {  
128.            }  
129.            try {  
130.                // 做读的工作   
131.                return this.value + " : " + this.addtimes;  
132.            } finally {  
133.                // 释放readLock   
134.                readLock.unlock();  
135.            }  
136.        }  
137.    }  
138.      
139.    public static void testReadWriteLockTest() throws Exception{  
140.        final ReadWriteLockTest readWriteLockTest = new ReadWriteLockTest();  
141.        // 新建任务1，调用lockTest的addValue方法   
142.        Runnable task_1 = new Runnable(){  
143.            public void run(){  
144.                readWriteLockTest.addValue(55.55);  
145.            }  
146.        };  
147.        // 新建任务2，调用lockTest的getValue方法   
148.        Runnable task_2 = new Runnable(){  
149.            public void run(){  
150.                System.out.println("info: " + readWriteLockTest.getInfo());  
151.            }  
152.        };  
153.        // 新建任务执行服务   
154.        ExecutorService cachedService_1 = Executors.newCachedThreadPool();  
155.        Future future_1 = null;  
156.        // 同时执行5个任务，其中前2个任务是task_1，后两个任务是task_2   
157.        for (int i=0; i<2; i++){  
158.            future_1 = cachedService_1.submit(task_1);  
159.        }  
160.        for (int i=0; i<2; i++){  
161.            future_1 = cachedService_1.submit(task_2);  
162.        }  
163.        // 最后一个任务是task_1   
164.        future_1 = cachedService_1.submit(task_1);  
165.        // 这5个任务的执行顺序应该是：   
166.        // 第一个task_1先执行，第二个task_1再执行；这是因为不能同时写，所以必须等。   
167.        // 然后2个task_2同时执行；这是因为在写的时候，就不能读，所以都等待写结束，   
168.        // 又因为可以同时读，所以它们同时执行   
169.        // 最后一个task_1再执行。这是因为在读的时候，也不能写，所以必须等待读结束后，才能写。   
170.          
171.        // 等待最后一个task_2被执行完   
172.        future_1.get();  
173.        cachedService_1.shutdownNow();  
174.    }  
175.  
176.    public static void main(String[] args) throws Exception{  
177.        Lockers.testLockTest();  
178.        System.out.println("---------------------");  
179.        Lockers.testReadWriteLockTest();  
180.    }  
181.}