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工具版本兼容问题
与synchronized类似的,lock也能够达到同步的效果

本视频是解读性视频,所以希望您已经看过了本知识点的内容,并且编写了相应的代码之后,带着疑问来观看,这样收获才多。 不建议一开始就观看视频



18分59秒
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步骤 1 : 回忆 synchronized 同步的方式   
步骤 2 : 使用Lock对象实现同步效果   
步骤 3 : trylock方法   
步骤 4 : 线程交互   
步骤 5 : 总结Lock和synchronized的区别   
步骤 6 : 练习-借助Lock,把MyStack修改为线程安全的类   
步骤 7 : 答案-借助Lock,把MyStack修改为线程安全的类   
步骤 8 : 练习-借助tryLock 解决死锁问题   
步骤 9 : 答案-借助tryLock 解决死锁问题   
步骤 10 : 练习-生产者消费者问题   
步骤 11 : 答案-生产者消费者问题   

步骤 1 :

回忆 synchronized 同步的方式

首先回忆一下 synchronized 同步对象的方式

当一个线程占用 synchronized 同步对象,其他线程就不能占用了,直到释放这个同步对象为止
回忆 synchronized 同步的方式
package multiplethread; import java.text.SimpleDateFormat; import java.util.Date; public class TestThread { public static String now(){ return new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(new Date()); } public static void main(String[] args) { final Object someObject = new Object(); Thread t1 = new Thread(){ public void run(){ try { System.out.println( now()+" t1 线程已经运行"); System.out.println( now()+this.getName()+ " 试图占有对象:someObject"); synchronized (someObject) { System.out.println( now()+this.getName()+ " 占有对象:someObject"); Thread.sleep(5000); System.out.println( now()+this.getName()+ " 释放对象:someObject"); } System.out.println(now()+" t1 线程结束"); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } }; t1.setName(" t1"); t1.start(); Thread t2 = new Thread(){ public void run(){ try { System.out.println( now()+" t2 线程已经运行"); System.out.println( now()+this.getName()+ " 试图占有对象:someObject"); synchronized (someObject) { System.out.println( now()+this.getName()+ " 占有对象:someObject"); Thread.sleep(5000); System.out.println( now()+this.getName()+ " 释放对象:someObject"); } System.out.println(now()+" t2 线程结束"); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } }; t2.setName(" t2"); t2.start(); } }
步骤 2 :

使用Lock对象实现同步效果

Lock是一个接口,为了使用一个Lock对象,需要用到

Lock lock = new ReentrantLock();

synchronized (someObject) 类似的,lock()方法,表示当前线程占用lock对象,一旦占用,其他线程就不能占用了。
synchronized 不同的是,一旦synchronized 块结束,就会自动释放对someObject的占用。 lock却必须调用unlock方法进行手动释放,为了保证释放的执行,往往会把unlock() 放在finally中进行。
使用Lock对象实现同步效果
package multiplethread; import java.text.SimpleDateFormat; import java.util.Date; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; public class TestThread { public static String now() { return new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(new Date()); } public static void log(String msg) { System.out.printf("%s %s %s %n", now() , Thread.currentThread().getName() , msg); } public static void main(String[] args) { Lock lock = new ReentrantLock(); Thread t1 = new Thread() { public void run() { try { log("线程启动"); log("试图占有对象:lock"); lock.lock(); log("占有对象:lock"); log("进行5秒的业务操作"); Thread.sleep(5000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } finally { log("释放对象:lock"); lock.unlock(); } log("线程结束"); } }; t1.setName("t1"); t1.start(); try { //先让t1飞2秒 Thread.sleep(2000); } catch (InterruptedException e1) { // TODO Auto-generated catch block e1.printStackTrace(); } Thread t2 = new Thread() { public void run() { try { log("线程启动"); log("试图占有对象:lock"); lock.lock(); log("占有对象:lock"); log("进行5秒的业务操作"); Thread.sleep(5000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } finally { log("释放对象:lock"); lock.unlock(); } log("线程结束"); } }; t2.setName("t2"); t2.start(); } }
步骤 3 :

trylock方法

synchronized 是不占用到手不罢休的,会一直试图占用下去。
与 synchronized 的钻牛角尖不一样,Lock接口还提供了一个trylock方法。
trylock会在指定时间范围内试图占用,占成功了,就啪啪啪。 如果时间到了,还占用不成功,扭头就走~

注意: 因为使用trylock有可能成功,有可能失败,所以后面unlock释放锁的时候,需要判断是否占用成功了,如果没占用成功也unlock,就会抛出异常
trylock方法
package multiplethread; import java.text.SimpleDateFormat; import java.util.Date; import java.util.concurrent.TimeUnit; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; public class TestThread { public static String now() { return new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(new Date()); } public static void log(String msg) { System.out.printf("%s %s %s %n", now() , Thread.currentThread().getName() , msg); } public static void main(String[] args) { Lock lock = new ReentrantLock(); Thread t1 = new Thread() { public void run() { boolean locked = false; try { log("线程启动"); log("试图占有对象:lock"); locked = lock.tryLock(1,TimeUnit.SECONDS); if(locked){ log("占有对象:lock"); log("进行5秒的业务操作"); Thread.sleep(5000); } else{ log("经过1秒钟的努力,还没有占有对象,放弃占有"); } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } finally { if(locked){ log("释放对象:lock"); lock.unlock(); } } log("线程结束"); } }; t1.setName("t1"); t1.start(); try { //先让t1飞2秒 Thread.sleep(2000); } catch (InterruptedException e1) { // TODO Auto-generated catch block e1.printStackTrace(); } Thread t2 = new Thread() { public void run() { boolean locked = false; try { log("线程启动"); log("试图占有对象:lock"); locked = lock.tryLock(1,TimeUnit.SECONDS); if(locked){ log("占有对象:lock"); log("进行5秒的业务操作"); Thread.sleep(5000); } else{ log("经过1秒钟的努力,还没有占有对象,放弃占有"); } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } finally { if(locked){ log("释放对象:lock"); lock.unlock(); } } log("线程结束"); } }; t2.setName("t2"); t2.start(); } }
步骤 4 :

线程交互

使用synchronized方式进行线程交互,用到的是同步对象的wait,notify和notifyAll方法

Lock也提供了类似的解决办法,首先通过lock对象得到一个Condition对象,然后分别调用这个Condition对象的:await, signal,signalAll 方法

注意: 不是Condition对象的wait,nofity,notifyAll方法,是await,signal,signalAll
线程交互
package multiplethread; import java.text.SimpleDateFormat; import java.util.Date; import java.util.concurrent.locks.Condition; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; public class TestThread { public static String now() { return new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(new Date()); } public static void log(String msg) { System.out.printf("%s %s %s %n", now() , Thread.currentThread().getName() , msg); } public static void main(String[] args) { Lock lock = new ReentrantLock(); Condition condition = lock.newCondition(); Thread t1 = new Thread() { public void run() { try { log("线程启动"); log("试图占有对象:lock"); lock.lock(); log("占有对象:lock"); log("进行5秒的业务操作"); Thread.sleep(5000); log("临时释放对象 lock, 并等待"); condition.await(); log("重新占有对象 lock,并进行5秒的业务操作"); Thread.sleep(5000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } finally { log("释放对象:lock"); lock.unlock(); } log("线程结束"); } }; t1.setName("t1"); t1.start(); try { //先让t1飞2秒 Thread.sleep(2000); } catch (InterruptedException e1) { // TODO Auto-generated catch block e1.printStackTrace(); } Thread t2 = new Thread() { public void run() { try { log("线程启动"); log("试图占有对象:lock"); lock.lock(); log("占有对象:lock"); log("进行5秒的业务操作"); Thread.sleep(5000); log("唤醒等待中的线程"); condition.signal(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } finally { log("释放对象:lock"); lock.unlock(); } log("线程结束"); } }; t2.setName("t2"); t2.start(); } }
步骤 5 :

总结Lock和synchronized的区别

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,Lock是代码层面的实现。

2. Lock可以选择性的获取锁,如果一段时间获取不到,可以放弃。synchronized不行,会一根筋一直获取下去。 借助Lock的这个特性,就能够规避死锁,synchronized必须通过谨慎和良好的设计,才能减少死锁的发生。

3. synchronized在发生异常和同步块结束的时候,会自动释放锁。而Lock必须手动释放, 所以如果忘记了释放锁,一样会造成死锁。
步骤 6 :

练习-借助Lock,把MyStack修改为线程安全的类

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练习-线程安全的MyStack 练习中,使用synchronized把MyStack修改为了线程安全的类。

接下来,借助Lock把MyStack修改为线程安全的类
步骤 7 :

答案-借助Lock,把MyStack修改为线程安全的类

在查看答案前,尽量先自己完成,碰到问题再来查看答案,收获会更多
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把synchronized去掉
使用lock占用锁
使用unlock释放锁
必须放在finally执行,万一heros.addLast抛出异常也会执行
package multiplethread; import java.util.LinkedList; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; import charactor.Hero; public class MyStack { LinkedList<Hero> heros = new LinkedList<Hero>(); Lock lock = new ReentrantLock(); //把synchronized去掉 public void push(Hero h) { try{ //使用lock占用锁 lock.lock(); heros.addLast(h); } finally{ //使用unlock释放锁 //必须放在finally执行,万一heros.addLast抛出异常也会执行 lock.unlock(); } } //把synchronized去掉 public Hero pull() { try{ //使用lock占用锁 lock.lock(); return heros.removeLast(); } finally{ //使用unlock释放锁 //必须放在finally执行,万一heros.removeLast();抛出异常也会执行 lock.unlock(); } } public Hero peek() { return heros.getLast(); } public static void main(String[] args) { } }
步骤 8 :

练习-借助tryLock 解决死锁问题

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当多个线程按照不同顺序占用多个同步对象的时候,就有可能产生死锁现象。

死锁之所以会发生,就是因为synchronized 如果占用不到同步对象,就会苦苦的一直等待下去,借助tryLock的有限等待时间,解决死锁问题
步骤 9 :

答案-借助tryLock 解决死锁问题

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答案-借助tryLock 解决死锁问题
package multiplethread; import java.util.concurrent.TimeUnit; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; public class TestThread { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Lock lock_ahri = new ReentrantLock(); Lock lock_annie = new ReentrantLock(); Thread t1 = new Thread() { public void run() { // 占有九尾妖狐 boolean ahriLocked = false; boolean annieLocked = false; try { ahriLocked = lock_ahri.tryLock(10, TimeUnit.SECONDS); if (ahriLocked) { System.out.println("t1 已占有九尾妖狐"); // 停顿1000秒,另一个线程有足够的时间占有安妮 Thread.sleep(1000); System.out.println("t1 试图在10秒内占有安妮"); try { annieLocked = lock_annie.tryLock(10, TimeUnit.SECONDS); if (annieLocked) System.out.println("t1 成功占有安妮,开始啪啪啪"); else{ System.out.println("t1 老是占用不了安妮,放弃"); } } finally { if (annieLocked){ System.out.println("t1 释放安妮"); lock_annie.unlock(); } } } } catch (InterruptedException e1) { // TODO Auto-generated catch block e1.printStackTrace(); } finally { if (ahriLocked){ System.out.println("t1 释放九尾狐"); lock_ahri.unlock(); } } } }; t1.start(); Thread.sleep(100); Thread t2 = new Thread() { public void run() { boolean annieLocked = false; boolean ahriLocked = false; try {annieLocked = lock_annie.tryLock(10, TimeUnit.SECONDS); if (annieLocked){ System.out.println("t2 已占有安妮"); // 停顿1000秒,另一个线程有足够的时间占有安妮 Thread.sleep(1000); System.out.println("t2 试图在10秒内占有九尾妖狐"); try { ahriLocked = lock_ahri.tryLock(10, TimeUnit.SECONDS); if (ahriLocked) System.out.println("t2 成功占有九尾妖狐,开始啪啪啪"); else{ System.out.println("t2 老是占用不了九尾妖狐,放弃"); } } finally { if (ahriLocked){ System.out.println("t2 释放九尾狐"); lock_ahri.unlock(); } } } } catch (InterruptedException e1) { // TODO Auto-generated catch block e1.printStackTrace(); } finally { if (annieLocked){ System.out.println("t2 释放安妮"); lock_annie.unlock(); } } } }; t2.start(); } }
步骤 10 :

练习-生产者消费者问题

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练习-生产者消费者问题这个练习中,是用wait(), notify(), notifyAll实现了。

接下来使用Condition对象的:await, signal,signalAll 方法实现同样的效果
步骤 11 :

答案-生产者消费者问题

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5分35秒 本视频采用html5方式播放,如无法正常播放,请将浏览器升级至最新版本,推荐火狐,chrome,360浏览器 如果装有迅雷,播放视频呈现直接下载状态,请调整 迅雷系统设置-基本设置-启动-监视全部浏览器 (去掉这个选项)


package multiplethread; import java.util.LinkedList; import java.util.concurrent.locks.Condition; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; public class MyStack<T> { LinkedList<T> values = new LinkedList<T>(); Lock lock = new ReentrantLock(); Condition condition = lock.newCondition(); public void push(T t) { try { lock.lock(); while (values.size() >= 200) { try { condition.await(); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } condition.signalAll(); values.addLast(t); } finally { lock.unlock(); } } public T pull() { T t=null; try { lock.lock(); while (values.isEmpty()) { try { condition.await(); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } condition.signalAll(); t= values.removeLast(); } finally { lock.unlock(); } return t; } public T peek() { return values.getLast(); } }


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问答区域    
2018-11-13 消费者生产者中无法同步
yuhlien



有人有出现和我一样的情况吗 明显是同步失败了,3个消费者pull了同一个字母3次 无论是用lock还是synchronized,在别的地方都有效,在这里就无效 附上 push() 和 pull() 的代码
LinkedList<T> ll=new LinkedList<>();
Lock lo=new ReentrantLock();
Condition c=lo.newCondition();

public void push(T t)
	{
		if(ll.size()>=200)
		{
			try
			{
				lo.lock();
				c.await();
				lo.unlock();
			}
			catch(InterruptedException e)
			{
				e.printStackTrace();
			}
		}
		lo.lock();
		ll.addLast(t);
		c.signal();
		lo.unlock();
		
	}
	public T pull()
	{
		if(ll.size()==0)
		{
			try
			{
				lo.lock();
				c.await();
				lo.unlock();
			}
			catch(InterruptedException e)
			{
				e.printStackTrace();
			}
		}
		lo.lock();
		T t=ll.getLast();
		c.signal();
		lo.unlock();
		
		return t;
	}
Producer2 pushes the letter: W
Producer1 pushes the letter: C
Consumer1 pulls the letter: C
Consumer3 pulls the letter: C
Consumer2 pulls the letter: C
Producer1 pushes the letter: W
Producer2 pushes the letter: D
Producer1 pushes the letter: M
Producer2 pushes the letter: X
Consumer2 pulls the letter: X
Consumer3 pulls the letter: X
Consumer1 pulls the letter: X
Producer2 pushes the letter: I
Producer1 pushes the letter: J
Consumer2 pulls the letter: J
Consumer1 pulls the letter: J
Consumer3 pulls the letter: J






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2018-10-27 作业
designemoon



线程安全MyStack作业
import java.util.LinkedList;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

/**
 * 将MyStack改为线程安全的
 */
public class MyStack<E> {
	LinkedList<E> ll= null;
	public MyStack() {
		this.ll=new LinkedList<E>();
	}
	Lock lock= new ReentrantLock();
	Condition condition=lock.newCondition();
	
	public void push(E e) {
		lock.lock();
		ll.addFirst(e);
		condition.signalAll();
		lock.unlock();
	}
	public Object pop() {
		lock.lock();
		while(ll.isEmpty()) {
			try {
				condition.await();
				condition.signalAll();
			} catch (InterruptedException e) {
				// TODO 自动生成的 catch 块
				e.printStackTrace();
			}
		}
		Object obj=ll.removeFirst();
		lock.unlock();
		return obj;
	}
	public int size() {
		return ll.size();
	}
	public boolean empty() {
		return !ll.isEmpty();
	}
	public Object top() {
		return ll.isEmpty()?null:ll.getFirst();
	}
	
}

							






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2018-09-07 同步对象问题
2018-08-07 死锁
2018-06-01 放代码
2018-05-18 在用lock实现生产者消费者模型的时候,建议在finally中的unlock方法前添加sleep(100),可以解决pull push和sysout不同步的问题
2018-05-17 在用lock解决死锁问题的时候,两个线程中间的sleep(1000)很重要
2018-04-12 最后释放锁完了,这两个布尔数不用重新设置为 false吗?
2017-12-24 练习3有异常
2017-09-08 我写lock这些的时候 提示要在前面加final
2017-04-26 boolean的问题
2017-04-10 站长更喜欢哪种同步方式呢
2017-03-29 rx
2017-02-06 步骤9的 Thread.sleep(1000);是1秒吧?




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关于 JAVA 中级-多线程-Lock对象 的提问

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