Java多线程锁的详解及示例代码

自 Java 5 开始，java.util.concurrent.locks 包中包含了一些锁的实现，因此你不用去实现自己的锁了。但是你仍然需要去了解怎样使用这些锁。

1.一个简单的锁

让我们从 java 中的一个同步块开始：

public class Counter{
  private int count = 0;
 
  public int inc(){
    synchronized(this){
      return ++count;
    }
  }
}

可以看到在 inc()方法中有一个 synchronized(this)代码块。该代码块可以保证在同一时间只有一个线程可以执行 return ++count。虽然在 synchronized 的同步块中的代码可以更加复杂，但是++count 这种简单的操作已经足以表达出线程同步的意思。

以下的 Counter 类用 Lock 代替 synchronized 达到了同样的目的：

public class Counter{
  private Lock lock = new Lock();
  private int count = 0;
 
  public int inc(){
    lock.lock();
    int newCount = ++count;
    lock.unlock();
    return newCount;
  }
}

lock()方法会对 Lock 实例对象进行加锁，因此所有对该对象调用 lock()方法的线程都会被阻塞，直到该 Lock 对象的 unlock()方法被调用。

这里有一个 Lock 类的简单实现：

public class Counter{
public class Lock{
  private boolean isLocked = false;
 
  public synchronized void lock()
    throws InterruptedException{
    while(isLocked){
      wait();
    }
    isLocked = true;
  }
 
  public synchronized void unlock(){
    isLocked = false;
    notify();
  }
}

注意其中的 while(isLocked)循环，它又被叫做“自旋锁”。当 isLocked 为 true 时，调用 lock()的线程在 wait()调用上阻塞等待。为防止该线程没有收到 notify()调用也从 wait()中返回(也称作虚假唤醒)，这个线程会重新去检查 isLocked 条件以决定当前是否可以安全地继续执行还是需要重新保持等待，而不是认为线程被唤醒了就可以安全地继续执行了。如果 isLocked 为 false，当前线程会退出 while(isLocked)循环，并将 isLocked 设回 true，让其它正在调用 lock()方法的线程能够在 Lock 实例上加锁。

当线程完成了临界区(位于 lock()和 unlock()之间)中的代码，就会调用 unlock()。执行 unlock()会重新将 isLocked 设置为 false，并且通知(唤醒)其中一个(若有的话)在 lock()方法中调用了 wait()函数而处于等待状态的线程。

2.锁的可重入性

Java 中的 synchronized 同步块是可重入的。这意味着如果一个 java 线程进入了代码中的 synchronized 同步块，并因此获得了该同步块使用的同步对象对应的管程上的锁，那么这个线程可以进入由同一个管程对象所同步的另一个 java 代码块。下面是一个例子：

public class Reentrant{
  public synchronized outer(){
    inner();
  }
 
  public synchronized inner(){
    //do something
  }
}

注意 outer()和 inner()都被声明为 synchronized，这在 Java 中和 synchronized(this)块等效。如果一个线程调用了 outer()，在 outer()里调用 inner()就没有什么问题，因为这两个方法(代码块)都由同一个管程对象(”this”)所同步。如果一个线程已经拥有了一个管程对象上的锁，那么它就有权访问被这个管程对象同步的所有代码块。这就是可重入。线程可以进入任何一个它已经拥有的锁所同步代码块。

前面给出的锁实现不是可重入的。如果我们像下面这样重写 Reentrant 类，当线程调用 outer()时，会在 inner()方法的 lock.lock()处阻塞住。

public class Reentrant2{
  Lock lock = new Lock();
 
  public outer(){
    lock.lock();
    inner();
    lock.unlock();
  }
 
  public synchronized inner(){
    lock.lock();
    //do something
    lock.unlock();
  }
}

以上就是极悦小编介绍的“Java多线程锁的详解及示例代码”的内容，希望对大家有帮助，如有疑问，请在线咨询，有专业老师随时为您服务。