Android多线程研究（9）——线程锁Lock

在前面我们在解决线程同步问题的时候使用了synchronized关键字，今天我们来看看Java 5.0以后提供的线程锁Lock.

Lock接口的实现类提供了比使用synchronized关键字更加灵活和广泛的锁定对象操作，而且是以面向对象的方式进行对象加锁。

		@Override
		public void run() {
			while(true){
				Lock lock = new ReentrantLock();
				try {
					lock.lock();
					Thread.sleep(new Random().nextInt(3000));
					String data = readData();
					System.out.print("读取数据: " + data);
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}finally{
					lock.unlock();
				}
			}
		}

读写锁：分为读锁和写锁，多个读锁不互斥，读锁与写锁互斥，写锁与写锁互斥，这是由JVM控制的。

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;

public class ReadWriteLockTest {
	static ReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();

	private static String data = null;
	public static void main(String[] args) {
		Runnable runnable1 = new MyRunnable1();
		Runnable runnable2 = new MyRunnable2();
		for(int i=0; i<3; i++){
			new Thread(runnable1).start();
			new Thread(runnable2).start();
		}
	}

	static class MyRunnable1 implements Runnable{

		@Override
		public void run() {
			writeData("" + new Random().nextInt(100));
		}
	}

	static class MyRunnable2 implements Runnable{

		@Override
		public void run() {
			readData();
		}
	}

	private static void writeData(String var){
		rwl.writeLock().lock();
		try {
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 准备写");
			Thread.sleep(new Random().nextInt(3000));
			data = var;
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 写完毕");
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}finally{
			rwl.writeLock().unlock();
		}

	}

	private static void readData(){
		rwl.readLock().lock();  //用读锁锁住
		try {
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 准备读");
			Thread.sleep(new Random().nextInt(3000));
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 读完毕");
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}finally{
			rwl.readLock().unlock();
		}
	}
}

用过Hibernate框架的朋友可能知道，Hibernate查询数据库有缓存机制，如果某个数据在内存中存在则可以并发的去读取，如果缓存中没有数据则需要互斥的去从数据库取数据。

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;

public class CacheDemo {
	private Map<String, Object> cache = new HashMap<String, Object>();
	public static void main(String[] args) {

	}

	private ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();
	/**
	 * 实现多个并发读，互斥的写
	 * @param key
	 * @return
	 */
	public Object getData(String key){
		rwl.readLock().lock();
		Object value = null;
		try{
			value = cache.get(key);
			if(value == null){
				rwl.readLock().unlock();  //释放读锁
				rwl.writeLock().lock();   //添加写锁
				try{
					if(value == null){  //放置其他线程加载数据
						value = "去数据库查询"; //这里模拟从数据库查询
						if(value == null){
							//TODO 抛出异常
						}
					}
				}finally{
					rwl.writeLock().unlock();
				}
				rwl.readLock().lock();  //锁还给读线程
			}
		}finally{
			rwl.readLock().unlock();
		}
		return value;
	}
}

上面获取数据的大概过程如下：

1、获取读锁，读取数据

2、如果有数据则直接返回，并释放读锁让其他线程读。

3、如果内存中没有数据则从数据库写入内存，释放读锁并添加写锁（这样写入数据就可以达到可以互斥）

4、读入内存后释放写锁并还回读锁（和后面的unlock()对应）

5、如果在添加写锁的时候同时有多个线程，则只能有其中一个线程抢到锁，等拥有锁的线程释放写锁后，其他线程就会抢到写锁，但是此时数据已经写入内存，则需要判断内存数据是否为null如果不为null则直接释放写锁。