Java 并发 - Lock 接口

java.util.concurrent.locks.Lock 接口用作线程同步机制，类似于 synchronized 块。新的锁定机制比 synchronized 块更灵活，并提供了更多选项。Lock 和 synchronized 块之间的主要区别如下：

顺序保证 - synchronized 块不提供任何关于等待线程将获得访问权限的顺序的保证。Lock 接口处理此问题。
无超时 - 如果未授予锁，则 synchronized 块没有超时选项。Lock 接口提供了此选项。
单个方法 - synchronized 块必须完全包含在单个方法中，而 Lock 接口的 lock() 和 unlock() 方法可以在不同的方法中调用。

Lock 方法

以下是 Lock 类中可用的一些重要方法。

序号	方法和描述
1	public void lock() 获取锁。
2	public void lockInterruptibly() 除非当前线程被中断，否则获取锁。
3	public Condition newCondition() 返回一个新的 Condition 实例，该实例绑定到此 Lock 实例。
4	public boolean tryLock() 仅当在调用时锁为空闲时才获取锁。
5	public boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) 如果在给定的等待时间内锁为空闲并且当前线程未被中断，则获取锁。
6	public void unlock() 释放锁。

示例

以下 TestThread 程序演示了 Lock 接口的一些方法。在这里，我们使用 lock() 获取锁，并使用 unlock() 释放锁。

实时演示

import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

class PrintDemo {
   private final Lock queueLock = new ReentrantLock();

   public void print() {
      queueLock.lock();

      try {
         Long duration = (long) (Math.random() * 10000);
         System.out.println(Thread.currentThread().getName() 
            + "  Time Taken " + (duration / 1000) + " seconds.");
         Thread.sleep(duration);
      } catch (InterruptedException e) {
         e.printStackTrace();
      } finally {
         System.out.printf(
            "%s printed the document successfully.\n", Thread.currentThread().getName());
         queueLock.unlock();
      }
   }
}

class ThreadDemo extends Thread {
   PrintDemo  printDemo;

   ThreadDemo(String name,  PrintDemo printDemo) {
      super(name);
      this.printDemo = printDemo;
   }   

   @Override
   public void run() {
      System.out.printf(
         "%s starts printing a document\n", Thread.currentThread().getName());
      printDemo.print();
   }
}

public class TestThread {

   public static void main(String args[]) {
      PrintDemo PD = new PrintDemo();

      ThreadDemo t1 = new ThreadDemo("Thread - 1 ", PD);
      ThreadDemo t2 = new ThreadDemo("Thread - 2 ", PD);
      ThreadDemo t3 = new ThreadDemo("Thread - 3 ", PD);
      ThreadDemo t4 = new ThreadDemo("Thread - 4 ", PD);

      t1.start();
      t2.start();
      t3.start();
      t4.start();
   }
}

这将产生以下结果。

输出

Thread - 1  starts printing a document
Thread - 4  starts printing a document
Thread - 3  starts printing a document
Thread - 2  starts printing a document
Thread - 1   Time Taken 4 seconds.
Thread - 1  printed the document successfully.
Thread - 4   Time Taken 3 seconds.
Thread - 4  printed the document successfully.
Thread - 3   Time Taken 5 seconds.
Thread - 3  printed the document successfully.
Thread - 2   Time Taken 4 seconds.
Thread - 2  printed the document successfully.

我们在这里使用 ReentrantLock 类作为 Lock 接口的实现。ReentrantLock 类允许线程锁定一个方法，即使它已经拥有另一个方法的锁。

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