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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    
2018-05-18 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
ddhjx_zq



为了避免出现push pull和sysout不同步的问题,即在输出中消费者消费出现在生产者生产之前(比如会出现——消费者消费1,生产者生产1),之前尝试在prod和cons中添加同步代码块以实现pull方法push方法和sysout的同步运行,但是发现如果在pull和push中的await方法触发之后,虽然解除了对MyStack中的lock对象的占用,但是并没有解除prod和cons中的同步代码块对同步对象的占用,造成死锁。所以我的解决办法就是在pull和push方法中的finally中的unlock方法前加入sleep(100)的方法,这样在add或者remove方法触发之后,要再过100毫秒才能触发pull和push后边的sysout方法。这样就人为实现了pull和push方法和sysout方法的同步。代码贴上
package LockTest;

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> {
	Lock lock = new ReentrantLock();
	LinkedList<T> list = new LinkedList<>();
	Condition cond = lock.newCondition();

	public void push(T obj) {
		try {
			lock.lock();
			while (list.size() >= 10) {
				try {
					cond.await();
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}
			}
			list.addLast(obj);
			cond.signalAll();
		} finally {
			try {
				Thread.sleep(100);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			lock.unlock();
		}
	}

	public T pull() {
		T obj = null;
		try {
			lock.lock();
			while (list.isEmpty()) {
				try {
					cond.await();
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}
			}
			obj = list.removeLast();
			cond.signalAll();
		} finally {
			try {
				Thread.sleep(100);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			lock.unlock();
		}
		return obj;
	}
}
————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————
package LockTest;

public class Cons extends Thread {
	private MyStack<Integer> list;
	private String name;
	private Object lock;

	public Cons(MyStack<Integer> list, Object lock, String name) {
		this.list = list;
		this.name = name;
		this.lock = lock;
	}

	@Override
	public void run() {
		while (true) {
			int a = list.pull();
			System.out.println(name + "/" + a);
		}
	}
}
——————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————
package LockTest;

public class Prod extends Thread {

	private MyStack<Integer> list;
	private String name;
	private Object lock;

	public Prod(MyStack<Integer> list, Object lock, String name) {
		this.list = list;
		this.name = name;
		this.lock = lock;
	}

	@Override
	public void run() {
		while (true) {

			int a = (int) (Math.random() * 10);
			list.push(a);
			System.out.println(name + "/" + a);
			
		}
	}

	public static void main(String[] args) {
		Object lock = new Object();
		MyStack<Integer> list = new MyStack<>();
		new Prod(list, lock, "生产者1").start();
		new Prod(list, lock, "生产者2").start();
		new Prod(list, lock, "生产者3").start();
		new Cons(list, lock, "消费者1").start();
		new Cons(list, lock, "消费者2").start();
		new Cons(list, lock, "消费者3").start();
	}
}

							






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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
ddhjx_zq
如果没有这个sleep(1000),则两个线程同时放弃占用两个锁,导致谁都占用不了。如果没有这个sleep(1000)的话,必要要让其中一个线程的第二个锁的try时间大于另一个线程的第一个锁的sleep时间与第二个锁的try时间之和。




2 个答案

ddhjx_zq 答案时间:2018-05-17
lock好难用啊,还是用synchronized吧

ddhjx_zq 答案时间:2018-05-17
不对,应该是其中一个线程的第二个锁的try时间加上第一个锁的sleep时间之和大于另一个线程的第一个锁的sleep时间与第二个锁的try时间之和。




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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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