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Java中锁的应用之-Lock

14390 理论 | 2014-12-30

这简直就是一场没有完的玩笑,自从ByteBuffer 到底怎么用?网络编程中一点总结!发出去以后,立马引起关于变量安全的讨论,而自从发布ThreadLocal,静态变量,实例变量,局部变量的线程安全,回复:ByteBuffer 到底怎么用?网络编程中一点总结!后,就开始了关于锁的讨论。我实在是跟不上脚步了。这就是一个基础知识引发的血案啊!

 

关于Lock的说明,我看大家看JDK就可以了。

Lock 实现提供了比使用 synchronized 方法和语句可获得的更广泛的锁定操作。

要注意的是锁定和取消锁定出现在不同作用范围中时,必须谨慎地确保保持锁定时所执行的所有代码用 try-finally 或 try-catch 加以保护,以确保在必要时释放锁。

Lock 类还可以提供与隐式监视器锁完全不同的行为和语义,如保证排序、非重入用法或死锁检测。如果某个实现提供了这样特殊的语义,则该实现必须对这些语义加以记录。

注意,Lock 实例只是普通的对象,其本身可以在 synchronized 语句中作为目标使用。获取 Lock 实例的监视器锁与调用该实例的任何 lock()方法没有特别的关系。为了避免混淆,建议除了在其自身的实现中之外,决不要以这种方式使用 Lock 实例。

除非另有说明,否则为任何参数传递 null 值都将导致抛出 NullPointerException。

 

我们来看一段代码和运行结果:

创建对象:

package com.entity;
public class BankCard { 
 private String cardid = "XZ456789";
 private int balance = 10000;
 public String getCardid() {
  return cardid;
 }
 public void setCardid(String cardid) {
  this.cardid = cardid;
 }
 public int getBalance() {
  return balance;
 }
 public void setBalance(int balance) {
  this.balance = balance;
 }
}

这个对象会被不同线程操作。

创建两个线程实现接口,一个作为儿子只消费,一个作为父亲只挣钱。可是儿子消费太快也太多,而年老的父亲挣钱慢也少。不久他们家的钱就成负数了,希望用这个例子也引发一下大家都父爱的思考吧。但是消费和存钱不能同时进行,我们在结果中可以看出。

package com.thread;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import com.entity.BankCard;
/**
 * @说明 儿子类,只消费
 */
public class Consumer implements Runnable {
 BankCard bc = null;
 Lock lock = null;
 Consumer(BankCard bc, Lock lock) {
  this.bc = bc;
  this.lock = lock;
 }
 public void run() {
  try {
   while(true){
    lock.lock();
    System.out.print("儿子要消费,现在余额:" + bc.getBalance() + "\t");
    bc.setBalance(bc.getBalance() - 2000);
    System.out.println("儿子消费2000元,现在余额:" + bc.getBalance());
    lock.unlock();
    Thread.sleep(1 * 1000);     
   }
  } catch (Exception e) {
   e.printStackTrace();
  }  
 }
}

下面是另一个线程类:

package com.thread;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import com.entity.BankCard;
/**
 * @说明 父亲类,只挣钱
 */
public class Consumer2 implements Runnable {
 BankCard bc = null;
 Lock lock = null;
 Consumer2(BankCard bc, Lock lock) {
  this.bc = bc;
  this.lock = lock;
 }
 public void run() {
  try {
   while(true){
    lock.lock();
    System.out.print("父亲要存钱,现在余额:" + bc.getBalance() + "\t");
    bc.setBalance(bc.getBalance() + 500);
    System.out.println("父亲存入500元,现在余额:" + bc.getBalance());
    lock.unlock();
    Thread.sleep(3 * 1000);
   }
  } catch (Exception e) {
   e.printStackTrace();
  }  
 }
}

下面创建一个测试类,直接运行看效果:

package com.thread;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
import com.entity.BankCard;
public class MainThread {
 public static void main(String[] args) {
  BankCard bc = new BankCard();
  Lock lock = new ReentrantLock();
  ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();
  Consumer cm1 = new Consumer(bc, lock);
  Consumer2 cm2 = new Consumer2(bc, lock);
  pool.execute(cm1);
  pool.execute(cm2);
 }
}

把锁对象传进线程,线程会使用该锁来进行对对象的锁定和解锁操作。

运行效果:

儿子要消费,现在余额:10000 儿子消费2000元,现在余额:8000
父亲要存钱,现在余额:8000 父亲存入500元,现在余额:8500
儿子要消费,现在余额:8500 儿子消费2000元,现在余额:6500
儿子要消费,现在余额:6500 儿子消费2000元,现在余额:4500
儿子要消费,现在余额:4500 儿子消费2000元,现在余额:2500
父亲要存钱,现在余额:2500 父亲存入500元,现在余额:3000
儿子要消费,现在余额:3000 儿子消费2000元,现在余额:1000
儿子要消费,现在余额:1000 儿子消费2000元,现在余额:-1000
父亲要存钱,现在余额:-1000 父亲存入500元,现在余额:-500
儿子要消费,现在余额:-500 儿子消费2000元,现在余额:-2500
儿子要消费,现在余额:-2500 儿子消费2000元,现在余额:-4500
儿子要消费,现在余额:-4500 儿子消费2000元,现在余额:-6500

 我们看到,由于儿子不断的消费他们的钱很快花完了。

但是通过打印也可以发现,每次儿子或者父亲操作时,卡里面的钱是对方已经操作完的。

如果我们把一些代码注释掉:

lock.lock();
lock.unlock();

那么就没有锁概念,我们再来看一下运行结果:

儿子要消费,现在余额:10000 儿子消费2000元,现在余额:8000
父亲要存钱,现在余额:8000 父亲存入500元,现在余额:8500
儿子要消费,现在余额:8500 儿子消费2000元,现在余额:6500
儿子要消费,现在余额:6500 儿子消费2000元,现在余额:4500
儿子要消费,现在余额:4500 儿子消费2000元,现在余额:2500
父亲要存钱,现在余额:2500 父亲存入500元,现在余额:3000
儿子要消费,现在余额:3000 儿子消费2000元,现在余额:1000
儿子要消费,现在余额:1000 儿子消费2000元,现在余额:-1000
儿子要消费,现在余额:-1000 儿子消费2000元,现在余额:-3000
父亲要存钱,现在余额:-3000 父亲存入500元,现在余额:-2500
儿子要消费,现在余额:-2500 儿子消费2000元,现在余额:-4500

 

我想不用多说了。

如果父亲没有锁,而儿子拿走卡以后就锁定不释放,那会是什么效果呢?

儿子要消费,现在余额:10000 父亲要存钱,现在余额:10000 父亲存入500元,现在余额:8500
儿子消费2000元,现在余额:8000
儿子要消费,现在余额:8500 儿子消费2000元,现在余额:6500
儿子要消费,现在余额:6500 儿子消费2000元,现在余额:4500
父亲要存钱,现在余额:4500 父亲存入500元,现在余额:5000
儿子要消费,现在余额:4500 儿子消费2000元,现在余额:3000
儿子要消费,现在余额:3000 儿子消费2000元,现在余额:1000
儿子要消费,现在余额:1000 儿子消费2000元,现在余额:-1000
父亲要存钱,现在余额:-1000 父亲存入500元,现在余额:-500
儿子要消费,现在余额:-1000 儿子消费2000元,现在余额:-2500
儿子要消费,现在余额:-2500 儿子消费2000元,现在余额:-4500
儿子要消费,现在余额:-4500 儿子消费2000元,现在余额:-6500
父亲要存钱,现在余额:-6500 儿子要消费,现在余额:-6500 父亲存入500元,现在余额:-6000
儿子消费2000元,现在余额:-8000
儿子要消费,现在余额:-8000 儿子消费2000元,现在余额:-10000
儿子要消费,现在余额:-10000 儿子消费2000元,现在余额:-12000

我们可以看到只有儿子在消费透支了

用此来说明锁的应用和希望引起大家的一些思考,不要只写代码和每天玩了,为了你学习你的父母很辛苦,看完以后快给家里打个电话或者可以的就回家给父母做顿饭吧!

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