Java中的可重入锁
ReentrantLock 是一个实现了 Lock 接口的类。它提供了高度灵活的同步功能,因此它是 Java 中使用最广泛的锁类。它对于线程的可靠和公平运行是必要的。在这里,线程是大型操作的小型子进程。在本文中,我们将学习 ReentrantLock 以及它们如何管理线程以高效地工作。
ReentrantLock 的工作原理
当多个线程尝试访问共享资源时,ReentrantLock 通过 `lock()` 和 `unlock()` 方法一次限制一个线程访问。假设有三个试图预订火车票的人。同时,这三个人都会尝试访问预订系统,可能会发生两个人预订了同一个座位的情况。Reentrant Lock 可以处理这种情况。
首先,这三个人都会通过 `tryLock()` 方法请求获取预订系统。当一个人获取预订系统后,它会通过 `lock()` 方法限制特定的座位预订。预订后,这个人会调用 `unlock()` 方法释放已获取的锁。在资源繁忙期间,其他人会在队列中等待轮到他们,并在锁释放后进入可运行状态。
ReentrantLock 试图以公平的方式提供锁。我们可以设置线程可以获取锁的时间长度,并且它确保等待时间最长的线程可能首先获得访问锁的权限。默认情况下,锁是不公平的,要使其公平,我们需要在其构造函数中传递布尔值“true”。
语法
ReentrantLock nameOflock = new ReentrantLock(); // by default false Or, ReentrantLock nameOflock = new ReentrantLock(true); // we can make it true
锁是显式的,可以按任何顺序锁定或解锁。单个线程可以多次请求锁,这就是锁名为 Reentrant 的原因。我们可以使用 `getHoldCount()` 方法计算锁被获取的次数。
示例
以下示例说明了 Reentrant Lock 的用法。
代码工作原理
创建一个名为“Thrd”的类,并在该线程中定义一个 ReentrantLock 对象。
定义一个名为“operation()”的方法,并带有一个整数类型的参数。将 `tryLock()` 方法的布尔值存储到名为“lockAcquired”的变量中,该变量将检查锁是否被任何线程获取。
如果获取了锁,则使用 `lock()` 方法将锁赋予该线程,并让线程执行给定的任务。
该任务将在 try 块中执行,锁将在 finally 块中使用 `unlock()` 方法释放。
现在创建三个线程类并调用 `operation()` 方法。
在 `main()` 方法中,定义三个线程类的对象并调用其 `start()` 方法以启动线程的执行。
import java.util.concurrent.*; import java.util.concurrent.locks.*; class Thrd { // creating object of ReentrantLock class private static ReentrantLock lockr = new ReentrantLock(); static void operation(int data) { // give access to lock boolean lockAcquired = lockr.tryLock(); if (lockAcquired) { try { lockr.lock(); // giving lock to thread for(int i = 1; i <= 4; i++) { System.out.println(data++); } // checking lock count System.out.println("Count of Lock: " + lockr.getHoldCount()); } finally { lockr.unlock(); // unlocking the lock } } else { System.out.println("I am in else block"); } } } class Thrd1 extends Thread { // thread number 1 public void run() { Thrd.operation(1); // method calling } } class Thrd2 extends Thread { // thread number 2 public void run() { Thrd.operation(5); // method calling } } class Thrd3 extends Thread { // thread number 3 public void run() { Thrd.operation(10); // method calling } } public class ThrdExecution { public static void main(String args[]) { // creating object for thread class Thrd1 oprt1 = new Thrd1(); Thrd2 oprt2 = new Thrd2(); Thrd3 oprt3 = new Thrd3(); // Starting the thread operation oprt1.start(); oprt2.start(); oprt3.start(); } }
输出
1 2 3 4 I am in else block I am in else block Count of Lock: 2
结论
在本文中,我们学习了 ReentrantLock 类及其内置方法(如 `lock()`、`unlock()` 和 `trylock()`)的用法。此外,我们还创建了一个 Java 程序,其中我们看到了 ReentrantLock 类及其方法的实际实现。