7.Lock 同步锁

7.Lock 同步锁

Lock( 锁 )

• 从​​JDK 5.0​​开始，​​Java​​提供了更强大的线程同步机制——通过显式定义同步锁对象来实现同步。同步锁使用​​Lock​​对象充当。
• ​​java.util.concurrent.locks.Lock​​​接口 是控制多个线程对共享资源进行访问的工具。锁提供了对共享资源的独占访问，每次只能有一个线程对 ​​Lock​​ 对象加锁，线程开始访问共享资源之前应先获得​​Lock​​对象。
• ​​ReentrantLock​​​ 类 是实现了 ​​Lock​​ 接口的一个实现类 ，它拥有与 ​​synchronized​​ 相同的并发性和内存语义，在实现线程安全的控制中，比较常用的是​​ReentrantLock​​类，可以显式加锁、释放锁。

显示锁 Lock

- 在 Java 5.0 之前，协调共享对象的访问时可以使用的机制只有 synchronized 和 volatile 。Java 5.0 后增加了一些新的机制，但并不是一种替代内置锁的方法，而是当内置锁不适用时，作为一种可选择的高级功能。

- ReentrantLock 实现了 Lock 接口，并提供了与 synchronized 相同的互斥性和内存可见性。但相较于 synchronized 提供了更高的处理锁的灵活性。

Lock（锁）示例

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

class A{
 private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); // 创建锁
    
    public void m(){
        lock.lock();
        
        try{
         //保证线程安全的代码; }
        finally{
         lock.unlock(); 
        } 
    } 
}
// 注意：如果同步代码有异常，要将unlock()写入finally语句块

下面再写一个将前面账号取款的线程安全问题的示例。

线程安全问题的示例 - 多线程窗口卖票

1.首先创建一个售票的线程类

//创建线程类： 售卖车票
class Ticket implements Runnable {

    //成员属性
    private int tick = 100;

    //重写run
    @Override
    public void run() {
        //循环卖票，直到票卖完
        while (true) {
            //存在有票，继续售卖
            if (tick > 0) {
                //休眠500毫秒
                try {
                    Thread.sleep(200);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                //卖票
                tick--;
                //打印当前的票数
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 剩余票：" + tick);
            } else {
                break;
            }

        }
    }
}

2.创建三个线程，同时售票，演示线程安全问题

public class TestLock {
    public static void main(String[] args) {
        //创建线程类对象
        Ticket ticket = new Ticket();
        //创建三个线程
        new Thread(ticket, "1号窗口").start();
        new Thread(ticket, "2号窗口").start();
        new Thread(ticket, "3号窗口").start();
    }
}

测试执行如下：

image-20201102234826929

使用 Lock 解决线程安全问题

1.在售票的线程类创建 Lock，并且设置上锁以及释放锁

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//创建线程类： 售卖车票
class Ticket implements Runnable {
    //成员属性
    private int tick = 100;
    //创建 lock 锁
    private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    //重写run
    @Override
    public void run() {
        //循环卖票，直到票卖完
        while (true) {
            lock.lock(); // 上锁
            //存在有票，继续售卖
            try {
                if (tick > 0) {
                    //休眠500毫秒
                    try {
                        Thread.sleep(200);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    //卖票
                    tick--;
                    //打印当前的票数
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 剩余票：" + tick);
                }
            } finally {
                lock.unlock(); // 在finally释放锁
            }

        }
    }
}

2.再次测试执行如下

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可以看到已经逐个执行了，没有出现重复值。