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java中实现同步的两种方式:syschronized和lock的区别和联系

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Lock是java.util.concurrent.locks包下的接口，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，它能以更优雅的方式处理线程同步问题，我们拿Java线程(二)中的一个例子简单的实现一下和sychronized一样的效果，代码如下：

public class LockTest {  
    public static void main(String[] args) {  
        final Outputter1 output = new Outputter1();  
        new Thread() {  
            public void run() {  
                output.output("zhangsan");  
            };  
        }.start();        
        new Thread() {  
            public void run() {  
                output.output("lisi");  
            };  
        }.start();  
    }  
}  
class Outputter1 {  
    private Lock lock = new ReentrantLock();// 锁对象  
    public void output(String name) {  
        // TODO 线程输出方法  
        lock.lock();// 得到锁  
        try {  
            for(int i = 0; i < name.length(); i++) {  
                System.out.print(name.charAt(i));  
            }  
        } finally {  
            lock.unlock();// 释放锁  
        }  
    }  
}

这样就实现了和sychronized一样的同步效果，需要注意的是，用sychronized修饰的方法或者语句块在代码执行完之后锁自动释放，而用Lock需要我们手动释放锁，所以为了保证锁最终被释放(发生异常情况)，要把互斥区放在try内，释放锁放在finally内。

如果说这就是Lock，那么它不能成为同步问题更完美的处理方式，下面要介绍的是读写锁(ReadWriteLock)，我们会有一种需求，在对数据进行读写的时候，为了保证数据的一致性和完整性，需要读和写是互斥的，写和写是互斥的，但是读和读是不需要互斥的，这样读和读不互斥性能更高些，来看一下不考虑互斥情况的代码原型：

public class ReadWriteLockTest {  
    public static void main(String[] args) {  
        final Data data = new Data();  
        for (int i = 0; i < 3; i++) {  
            new Thread(new Runnable() {  
                public void run() {  
                    for (int j = 0; j < 5; j++) {  
                        data.set(new Random().nextInt(30));  
                    }  
                }  
            }).start();  
        }         
        for (int i = 0; i < 3; i++) {  
            new Thread(new Runnable() {  
                public void run() {  
                    for (int j = 0; j < 5; j++) {  
                        data.get();  
                    }  
                }  
            }).start();  
        }  
    }  
}  
class Data {      
    private int data;// 共享数据      
    public void set(int data) {  
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "准备写入数据");  
        try {  
            Thread.sleep(20);  
        } catch (InterruptedException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
        this.data = data;  
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "写入" + this.data);  
    }     
    public void get() {  
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "准备读取数据");  
        try {  
            Thread.sleep(20);  
        } catch (InterruptedException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "读取" + this.data);  
    }  
}

部分输出结果：

Thread-1准备写入数据
Thread-3准备读取数据
Thread-2准备写入数据
Thread-0准备写入数据
Thread-4准备读取数据
Thread-5准备读取数据
Thread-2写入12
Thread-4读取12
Thread-5读取5
Thread-1写入12

我们要实现写入和写入互斥，读取和写入互斥，读取和读取互斥，在set和get方法加入sychronized修饰符：

public synchronized void set(int data) {...}      
public synchronized void get() {...}

部分输出结果：

Thread-0准备写入数据
Thread-0写入9
Thread-5准备读取数据
Thread-5读取9
Thread-5准备读取数据
Thread-5读取9
Thread-5准备读取数据
Thread-5读取9
Thread-5准备读取数据
Thread-5读取9

我们发现，虽然写入和写入互斥了，读取和写入也互斥了，但是读取和读取之间也互斥了，不能并发执行，效率较低，用读写锁实现代码如下：

class Data {      
    private int data;// 共享数据  
    private ReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();     
    public void set(int data) {  
        rwl.writeLock().lock();// 取到写锁  
        try {  
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "准备写入数据");  
            try {  
                Thread.sleep(20);  
            } catch (InterruptedException e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
            this.data = data;  
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "写入" + this.data);  
        } finally {  
            rwl.writeLock().unlock();// 释放写锁  
        }  
    }     
    public void get() {  
        rwl.readLock().lock();// 取到读锁  
        try {  
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "准备读取数据");  
            try {  
                Thread.sleep(20);  
            } catch (InterruptedException e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "读取" + this.data);  
        } finally {  
            rwl.readLock().unlock();// 释放读锁  
        }  
    }  
}

部分输出结果：

Thread-4准备读取数据
Thread-3准备读取数据
Thread-5准备读取数据
Thread-5读取18
Thread-4读取18
Thread-3读取18
Thread-2准备写入数据
Thread-2写入6
Thread-2准备写入数据
Thread-2写入10
Thread-1准备写入数据
Thread-1写入22
Thread-5准备读取数据

从结果可以看出实现了我们的需求，这只是锁的基本用法，锁的机制还需要继续深入学习。

本文来自：高爽|Coder，原文地址：http://blog.csdn.net/ghsau/article/details/7461369，

在java中有两种方式实现原子性操作（即同步操作）：
1）使用同步关键字synchronized
2）使用lock锁机制其中也包括相应的读写锁

package com.xiaohao.test;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
final LockTest lock=new LockTest(); 
//输出张三 
new Thread(){
public void run(){ 
lock.test("张三张三张三张三张三张三张三张三张三张三");
} 
}.start();

//输出李四
new Thread(){
public void run(){
lock.test("李四李四李四李四李四李四李四李四李四李四");System.out.println 
("\n---------------------------------------------------------------");
}
}.start();


//---------------------------------------------------------------
//模拟写入数据的
for (int i = 0; i < 3; i++) { 
new Thread(){ 
public void run() { 
for (int j = 0; j < 5; j++) { 
// lock.set(new Random().nextInt(30)); 
lock.set2(new Random().nextInt(30));
} 
} 
}.start();

}
//模拟读取数据的
for (int i = 0; i < 3; i++) { 
new Thread(){ 
public void run() { 
for (int j = 0; j < 5; j++) { 
// lock.get(); 
lock.get2(); 
} 
} 
}.start();
}


}
}
class LockTest{
private Lock lock=new ReentrantLock(); //创建普通的锁
private ReadWriteLock readWriteLock=new ReentrantReadWriteLock();//创建读写锁
private int data;// 共享数据 


//实现同步的方法一 使用同步关键字 synchronized
public synchronized void test(String name){
//下面的相关操作是一个原子性的操作
// lock.lock();// 得到锁 
try { 
for(int i = 0; i < name.length(); i++) { 
System.out.print(name.charAt(i)); 
} 
} finally { 
// lock.unlock();// 释放锁 
} 
}




//实现同步的方法二 使用lock锁机制
public void test2(String name){
//下面的相关操作是一个原子性的操作
lock.lock();// 得到锁 
try { 
for(int i = 0; i < name.length(); i++) { 
System.out.print(name.charAt(i)); 
} 
} finally { 
lock.unlock();// 释放锁 
} 
}


//使用set方法模拟写入数据 
//使用 synchronized 实现了读读，写写，读写之间的互斥 ，但读读之间的互斥是没有什么必要的
public synchronized void set(int data){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "准备写入数据"); 
try { 
Thread.sleep(20); 
} catch (InterruptedException e) { 
e.printStackTrace(); 
} 
this.data = data; 
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "写入" + this.data); 
}

//使用get方法模拟读取数据
//使用 synchronized 实现了读读，写写，读写之间的互斥 ，但读读之间的互斥是没有什么必要的
public synchronized void get() { 
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "准备读取数据"); 
try { 
Thread.sleep(20); 
} catch (InterruptedException e) { 
e.printStackTrace(); 
} 
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "读取" + this.data); 
} 


//使用set方法模拟写入数据 
//使用 读写锁实现了写写，读写之间的互斥 ，但读读之间的互斥是没有什么必要的
public void set2(int data){
readWriteLock.writeLock().lock();//获取写入锁
try{
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "准备写入数据"); 
try { 
Thread.sleep(20); 
} catch (InterruptedException e) { 
e.printStackTrace(); 
} 
this.data = data; 
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "写入" + this.data); 
}
finally{
readWriteLock.writeLock().unlock();
}
}


//使用get方法模拟读取数据
//使用 读写锁实现了写写，读写之间的互斥 ，但读读之间的互斥是没有什么必要的
public void get2() { 
//获取相应的读锁
readWriteLock.readLock().lock();
try{ 
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "准备读取数据"); 
try { 
Thread.sleep(20); 
} catch (InterruptedException e) { 
e.printStackTrace(); 
} 
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "读取" + this.data); 
}
finally{
// 释放相应的写锁
readWriteLock.readLock().unlock();
}
} 

}
 
 
 
线程同步经典版：
package com.xiaohao.test;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;
public class Test2{
 public static void main(String[] args){
  final LockTest2 lockTest=new LockTest2();  
 for(int i=0;i<3;i++)   {    
new Thread(){        
  public void run(){         
        try {  
         for (int j = 0; j < 3; j++) {     
         lockTest.setValue();    
      }    } catch (InterruptedException e) {  
   // TODO Auto-generated catch block     e.printStackTrace();  
  }       
    }      
    }.start();  
 }  
 for(int i=0;i<3;i++)   {  
        new Thread(){     
      public void run(){                
   try {         
  for (int j = 0; j < 3; j++) { 
    lockTest.getValue();       
    }    
} catch (InterruptedException e)
{     // TODO Auto-generated catch block     e.printStackTrace();    }       
    }       
   }.start();  
}    
 }  
}
class  LockTest2 {
 int data=0;  
ReentrantReadWriteLock lock= new ReentrantReadWriteLock();// 锁对象
   public void setValue() throws InterruptedException{   
lock.writeLock().lock();  
 System.out.println("正在使用写锁......");    
data=(int) (Math.random()*10);   
 System.out.println("正在写入："+data);   
 Thread.sleep(500);  
 System.out.println("写锁调用完毕---------------------------");
  lock.writeLock().unlock();  }  
 public void getValue() throws InterruptedException{
  lock.readLock().lock();     
System.out.println("正在使用读锁...........................................");
   System.out.println("正在读入："+data);    Thread.sleep(500);
  System.out.println("读锁调用完毕......");
  lock.readLock().unlock();  
}
}

**** 当一个线程进入了一个对象是的synchronized方法，那么其它线程还能掉否调用此对象的其它方法？

这个问题需要分几种情况进行讨论。

1）查看其它方法是否使用了同步关键字(synchronized)修饰，如果没有的话就可以调用相关的方法。

2）在当前synchronized方法中是否调用了wait方法，如果调用了，则对应的锁已经释放，可以访问了。

3）如果其它方法也使用synchronized修饰，并且当前同步方法中没有调用wait方法的话，这样是不允许访问的。

4）如果其它方法是静态方法的话，由于静态方法和对象是扯不上什么关系，对于静态同步方法而言，其对应的同步监视器为当前类的字节码

所以肯定可以访问的了。

转载自：http://blog.csdn.net/hjxgood/article/details/53096526

作者微信 bishe2022

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