多线程系列之自己实现一个 lock 锁
我们面试中经常会被问到多线程相关知识,这一块内容往浅了说大家都会,但是一问到底层实现原理,我们往往就一脸懵逼。
这段时间准备好好学习多线程,接下来会写一系列关于多线程的知识。
我们首先要了解线程,百度百科这么介绍:线程(thread)是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中,是进程中的实际运作单位。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流,一个进程中可以并发多个线程,每条线程并行执行不同的任务。
这句话很好理解。一般我们不创建 thread 类的话,程序都是单线程在执行。
线程是有多种状态的,Thread 类里有个枚举变量 State 列举了线程的几种状态
下面这张图说明了线程状态之间的关系。
程序里有多个线程时,会出现多个线程对同一个对象操作的情况,为了保证同一时间只能有一个线程操作该对象,就引入了锁机制。
锁有分布式锁,java锁 ,java 锁有 synchronized 关键字,Lock 锁。今天我们主要讲 java 中的 Lock 锁。
常用的可重入锁(ReentrantLock)就是实现了 Lock 接口,这次我们就尝试自己制作一把锁,当然我们要实现 Lock 接口。
首先来分析如何实现它?
1.需要一个线程的等待集合,所以我们要定义一个list,考虑到先进先出机制,我们用 LinkedBlockingQueue 来存放线程集合
2.需要一个锁标记,来记录当前持有锁的进程,考虑到它的原子性,我们用 AtomicReference 类来存放
3.线程执行完,会释放锁,此时要通知其他线程争抢锁,这里又涉及到线程通信。
下图也是我的分析过程,我们接下来就用代码来实现。
实现之前,我们先了解一些线程通信的知识,我们最常用的方法是 wait/notify,但是 wait/notify 有一个很明显的缺点,正常顺序是 先 wait,再 notify,如果程序先 notify,再 wait,就会进入死锁状态,所以它是有顺序限制的,但是 park/unpark 方法就不会有这些问题,所以我们用 park/unpark 实现线程通信。
下面是实现代码,注释里写的很清楚了。
public class MyLock implements Lock { //判断是否有人拿到锁
AtomicReference<Thread> owner = new AtomicReference<>();
//等待线程队列
LinkedBlockingQueue<Thread> waiters = new LinkedBlockingQueue<>(); @Override
public boolean tryLock() {
//如果 owner 为空,就把当前线程赋给 owner
return owner.compareAndSet(null,Thread.currentThread());
} @Override
public void lock() {
boolean park = false;
while(!tryLock()){
if(!park){
//加入等待集合
waiters.offer(Thread.currentThread());
park = true;
}else{
LockSupport.park();
}
}
waiters.remove(Thread.currentThread()); } @Override
public void unlock() {
//释放锁,要通知等待者
if(owner.compareAndSet(Thread.currentThread(),null)){
//遍历等待者 ,通知继续执行
Thread next = null;
while ((next = waiters.peek() )!= null){
LockSupport.unpark(next);
} }
} @Override
public void lockInterruptibly() throws InterruptedException {
} @Override
public boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException {
return false;
} @Override
public Condition newCondition() {
return null;
}
}
Lock 接口里,还有一些方法没有实现,当然这都不重要,主要是为了实现 lock 和 unlock 方法。
研究多线程,要多看看 java.util.concurrent 包,把这个包研究透了,多线程也就学的差不多了。毕竟面试中多线程用的还是挺多的。
多线程系列之自己实现一个 lock 锁的更多相关文章
- 一个lock锁就可以分出低中高水平的程序员对问题的处置方式
说到lock锁,我相信在座的各位没有不会用的,而且还知道怎么用不会出错,但让他们聊一聊为什么可以锁住,都说人以群分,大概就有了下面低中高水平的三类人吧. 第一类人 将lock对象定义成static,这 ...
- c#多线程实现定时执行代码与lock锁操作
总结以下三种方法,实现c#每隔一段时间执行代码: 方法一:调用线程执行方法,在方法中实现死循环,每个循环Sleep设定时间: 方法二:使用System.Timers.Timer类: 方法三:使用Sys ...
- 使用Lock锁生产者消费者模式
package com.java.concurrent; import java.util.concurrent.locks.Condition; import java.util.concurren ...
- Java多线程系列--“JUC锁”03之 公平锁(一)
概要 本章对“公平锁”的获取锁机制进行介绍(本文的公平锁指的是互斥锁的公平锁),内容包括:基本概念ReentrantLock数据结构参考代码获取公平锁(基于JDK1.7.0_40)一. tryAcqu ...
- Java多线程系列--“JUC锁”04之 公平锁(二)
概要 前面一章,我们学习了“公平锁”获取锁的详细流程:这里,我们再来看看“公平锁”释放锁的过程.内容包括:参考代码释放公平锁(基于JDK1.7.0_40) “公平锁”的获取过程请参考“Java多线程系 ...
- Java多线程系列--“JUC锁”10之 CyclicBarrier原理和示例
概要 本章介绍JUC包中的CyclicBarrier锁.内容包括:CyclicBarrier简介CyclicBarrier数据结构CyclicBarrier源码分析(基于JDK1.7.0_40)Cyc ...
- Java多线程系列--“JUC锁”02之 互斥锁ReentrantLock
本章对ReentrantLock包进行基本介绍,这一章主要对ReentrantLock进行概括性的介绍,内容包括:ReentrantLock介绍ReentrantLock函数列表ReentrantLo ...
- Java多线程系列--“JUC锁”01之 框架
本章,我们介绍锁的架构:后面的章节将会对它们逐个进行分析介绍.目录如下:01. Java多线程系列--“JUC锁”01之 框架02. Java多线程系列--“JUC锁”02之 互斥锁Reentrant ...
- Java多线程系列--“JUC锁”06之 Condition条件
概要 前面对JUC包中的锁的原理进行了介绍,本章会JUC中对与锁经常配合使用的Condition进行介绍,内容包括:Condition介绍Condition函数列表Condition示例转载请注明出处 ...
随机推荐
- vue.js 自带阻止默认事件 阻止冒泡
<!-- 阻止单击事件冒泡 --> <a v-on:click.stop="doThis"></a> <!-- 提交事件不再重载页面 ...
- 《程序设计入门——C语言》翁恺老师 第三周编程练习记录
1 时间换算(5分) 题目内容: UTC是世界协调时,BJT是北京时间,UTC时间相当于BJT减去8.现在,你的程序要读入一个整数,表示BJT的时和分.整数的个位和十位表示分,百位和千位表示小时.如果 ...
- 最新的 cocoapods 安装与使用(2019.04)
cocoapods简介: cocoapods 是iOS的类库管理工具,可以让开发者很方便集成各种第三方库,而不用去网站上一个个下载,再一个个文件夹的拖进项目中,还得添加相关的系统依赖库.只需要安装好c ...
- IoT experitment
Abstract: In order to solve the problems of complex experiment management, complicated teaching task ...
- JavaScript js 引入CDN 不生效 注意事项
[博客园cnblogs笔者m-yb原创,转载请加本文博客链接,笔者github: https://github.com/mayangbo666,公众号aandb7,QQ群927113708]https ...
- Python入门学习例子——从Hao123获取图片
import urllib.requestimport re #获取html页面内容def getHtml(url): data=urllib.request.urlopen(url) pageCon ...
- shell练习题3
需求如下: 请按照这样的日期格式(xxxx-xx-xx)每天生成一个文件,例如今天生成的文件为2018-10-19.log, 并把磁盘的使用情况入到这个文件,(不需要写cron,写脚本即可) 参考解答 ...
- Mantis:Mantis rest api url 404 Not Found.解决过程纪录
测试Mantis rest api时碰到的问题:404 Not Found. 根据文件,Mantis rest api的预设url是{{url}}/api/rest/{{controller}}. 其 ...
- spyder常用功能
最近和同学讨论到spyder的使用技巧,所以就结合之前在网上看到网友的总结( https://blog.csdn.net/peiwang245/article/details/78528098)和自己 ...
- 自学python之路(day1)
1. 下载和安装Pycharm文本编辑器,解释器Python3 2. 了解python2和python3的不同 如输出中文时,python2需要在代码前加 # -*- encoding:utf-8 - ...