Java中使用Lock锁解决线程安全问题

  

引言：

java中的同步机制除了“同步代码块”和“同步方法”外，还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。

Lock 锁

1. 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。
2. 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。
3. ReentrantLock 类实现了 Lock ，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，可以显式加锁、释放锁。

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

class Window implements Runnable {
    private int ticket = 100;
    //1. 实例化ReentrantLock
    private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();//如果是采用继承Thread类的方式，该变量需声明为static，保证所有对象使用同一把锁

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            try{
                //2. 调用lock()加锁
                lock.lock();

                if (ticket > 0) {

                    //强行休眠，提高出错概率，便于观看
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }

                    String threadName = Thread.currentThread().getName();
                    System.out.println(threadName + "：售票，票号为：" + ticket);
                    ticket--;
                } else {
                    break;
                }
            }finally {
                //3. 调用unlock()解锁
                lock.unlock();
            }
        }
    }
}

public class LockTest {
    public static void main(String[] args) {
        Window w = new Window();

        Thread t1 = new Thread(w);
        Thread t2 = new Thread(w);
        Thread t3 = new Thread(w);

        t1.setName("窗口1");
        t2.setName("窗口2");
        t3.setName("窗口3");

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}

synchronized 与 Lock 的对比

1. 相同：二者都是使用同步机制来解决线程安全问题
2. 不同：

   • Lock 是显式锁（手动开启lock()和关闭unlock()，千万别忘关闭锁），synchronized是隐式锁，在执行完相应的同步代码以后，自动的释放同步监视器（锁）。
   • Lock 只有代码块锁，sychronized有代码块锁和方法锁。
   • 使用Lock锁，JVM将花费较少的时间来调度线程，性能更好。并且具有更好的扩展性（提供更多的子类）。

优先使用顺序

  Lock -> 同步代码块（已经进入了方法体，分配了相应资源） -> 同步方法（在方法体之外）