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Java并发编程知识点总结(十)——Java中的Lock概述
阅读量:773 次
发布时间:2019-03-24

本文共 1562 字,大约阅读时间需要 5 分钟。

Lock锁机制深入解析

一、Lock概述

在Java SE 5之后,Lock接口正式投入使用。通过以下简单示例可以直观理解其工作原理:

ReentrantLock lock = new ReentrantLock();lock.lock();try {    // 业务逻辑} finally {    lock.unlock();}

在SE 5之前,Java使用synchronized关键字实现锁机制,其特点是隐式加锁和解锁,而Lock接口则需要显式操作,加锁和解锁都需要程序员主动调用。此外,为了确保锁一定能解锁,lock.unlock()通常放在finally块中。

二、Lock接口

Lock接口提供了多种锁管理方法:

public interface Lock {    void lock();          // 加锁    void lockInterruptibly() throws InterruptedException;  // 可中断加锁    boolean tryLock();   // 非阻塞加锁    boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException;  // 定时加锁    void unlock();         // 解锁    Condition newCondition();   // 创建条件wait}

接口定义了基本的加锁、解锁和等待机制,但实现类如ReentrantLock需自行实现细节。

三、ReentrantLock详解

3.1 类名说明
public class ReentrantLock implements Lock, java.io.Serializable

表示ReentrantLock实现了Lock接口并支持序列化。

3.2 锁实现原理

ReentrantLock通过Sync类构建锁机制。构造函数支持公平锁和非公平锁选择:

public ReentrantLock() {    sync = new NonfairSync();}public ReentrantLock(boolean fair) {    sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();}

FairSyncNonfairSync继承自Sync,其中Sync又继承自AbstractQueuedSynchronizer(AQS)。AQS类是 synchronizedQueue的衍生类,主要用于实现锁的公平或非公平机制。

3.3 Sync类机制
static final class FairSync extends Syncstatic final class NonfairSync extends Sync

Sync中定义了关键同步操作,如enterexit。通过分析\AbstractQueuedSynchronizer可以发现,其核心是维护一个同步队列,用于线程协调。

四、总体理解

  • 锁与同步器的关系

    Lock(如ReentrantLock)是面向使用者的抽象,Primary用于定义使用者的交互逻辑,内部基于AQS实现并发控制。

  • AQS的核心机制

    AQS诸如提供了包括队列结构、挂起和唤醒操作等工具。具体实现通过组合多个AQS单元来完成更复杂的锁机制管理。

  • 重要方法解析

    • enter():尝试获取锁,挂起如果需要等待。
    • exit():释放锁,唤醒等待线程。
    • ooInit():初始化同步器。
  • 通过深入理解ReentrantLock的实现,能够更好地掌握Java多线程中的锁机制,为高并发程序优化奠定基础。

    转载地址:http://cbqkk.baihongyu.com/

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