(转)Java多线程之Lock的使用 （待整理）

    import java.util.concurrent.ExecutorService;
    import java.util.concurrent.Executors;
    import java.util.concurrent.Future;
    import java.util.concurrent.locks.Lock;
    import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;
    import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
    import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;  

    /**
     * Lockers
     * 在多线程编程里面一个重要的概念是锁定，如果一个资源是多个线程共享的，为了保证数据的完整性，
     * 在进行事务性操作时需要将共享资源锁定，这样可以保证在做事务性操作时只有一个线程能对资源进行操作，
     * 从而保证数据的完整性。在5.0以前，锁定的功能是由Synchronized关键字来实现的。
     */
    public class Lockers {  

        /**
         * 测试Lock的使用。在方法中使用Lock，可以避免使用Synchronized关键字。
         */
        public static class LockTest {  

            Lock lock = new ReentrantLock();// 锁
            double value = 0d; // 值
            int addtimes = 0;  

            /**
             * 增加value的值，该方法的操作分为2步，而且相互依赖，必须实现在一个事务中
             * 所以该方法必须同步，以前的做法是在方法声明中使用Synchronized关键字。
             */
            public void addValue(double v) {
                lock.lock();// 取得锁
                System.out.println("LockTest to addValue: " + v + "   "
                        + System.currentTimeMillis());
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                }
                this.value += v;
                this.addtimes++;
                lock.unlock();// 释放锁
            }  

            public double getValue() {
                return this.value;
            }
        }
        public static void testLockTest() throws Exception{
            final LockTest lockTest = new LockTest();
            // 新建任务1，调用lockTest的addValue方法
            Runnable task1 = new Runnable(){
                public void run(){
                    lockTest.addValue(55.55);
                }
            };
            // 新建任务2，调用lockTest的getValue方法
            Runnable task2 = new Runnable(){
                public void run(){
                    System.out.println("value: " + lockTest.getValue());
                }
            };
            // 新建任务执行服务
            ExecutorService cachedService = Executors.newCachedThreadPool();
            Future future = null;
            // 同时执行任务1三次，由于addValue方法使用了锁机制，所以，实质上会顺序执行
            for (int i=0; i<3; i++){
                future = cachedService.submit(task1);
            }
            // 等待最后一个任务1被执行完
            future.get();
            // 再执行任务2，输出结果
            future = cachedService.submit(task2);
            // 等待任务2执行完后，关闭任务执行服务
            future.get();
            cachedService.shutdownNow();
        }  

        /**
         * ReadWriteLock内置两个Lock，一个是读的Lock，一个是写的Lock。
         * 多个线程可同时得到读的Lock，但只有一个线程能得到写的Lock，
         * 而且写的Lock被锁定后，任何线程都不能得到Lock。ReadWriteLock提供的方法有：
         * readLock(): 返回一个读的lock
         * writeLock(): 返回一个写的lock, 此lock是排他的。
         * ReadWriteLockTest很适合处理类似文件的读写操作。
         * 读的时候可以同时读，但不能写；写的时候既不能同时写也不能读。
         */
        public static class ReadWriteLockTest{
            // 锁
            ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
            // 值
            double value = 0d;
            int addtimes = 0;  

            /**
             * 增加value的值，不允许多个线程同时进入该方法
             */
            public void addValue(double v) {
                // 得到writeLock并锁定
                Lock writeLock = lock.writeLock();
                writeLock.lock();
                System.out.println("ReadWriteLockTest to addValue: " + v + "   "
                        + System.currentTimeMillis());
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                }
                try {
                    // 做写的工作
                    this.value += v;
                    this.addtimes++;
                } finally {
                    // 释放writeLock锁
                    writeLock.unlock();
                }
            }
            /**
             * 获得信息。当有线程在调用addValue方法时，getInfo得到的信息可能是不正确的。
             * 所以，也必须保证该方法在被调用时，没有方法在调用addValue方法。
             */
            public String getInfo() {
                // 得到readLock并锁定
                Lock readLock = lock.readLock();
                readLock.lock();
                System.out.println("ReadWriteLockTest to getInfo   "
                        + System.currentTimeMillis());
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                }
                try {
                    // 做读的工作
                    return this.value + " : " + this.addtimes;
                } finally {
                    // 释放readLock
                    readLock.unlock();
                }
            }
        }  

        public static void testReadWriteLockTest() throws Exception{
            final ReadWriteLockTest readWriteLockTest = new ReadWriteLockTest();
            // 新建任务1，调用lockTest的addValue方法
            Runnable task_1 = new Runnable(){
                public void run(){
                    readWriteLockTest.addValue(55.55);
                }
            };
            // 新建任务2，调用lockTest的getValue方法
            Runnable task_2 = new Runnable(){
                public void run(){
                    System.out.println("info: " + readWriteLockTest.getInfo());
                }
            };
            // 新建任务执行服务
            ExecutorService cachedService_1 = Executors.newCachedThreadPool();
            Future future_1 = null;
            // 同时执行5个任务，其中前2个任务是task_1，后两个任务是task_2
            for (int i=0; i<2; i++){
                future_1 = cachedService_1.submit(task_1);
            }
            for (int i=0; i<2; i++){
                future_1 = cachedService_1.submit(task_2);
            }
            // 最后一个任务是task_1
            future_1 = cachedService_1.submit(task_1);
            // 这5个任务的执行顺序应该是：
            // 第一个task_1先执行，第二个task_1再执行；这是因为不能同时写，所以必须等。
            // 然后2个task_2同时执行；这是因为在写的时候，就不能读，所以都等待写结束，
            // 又因为可以同时读，所以它们同时执行
            // 最后一个task_1再执行。这是因为在读的时候，也不能写，所以必须等待读结束后，才能写。  

            // 等待最后一个task_2被执行完
            future_1.get();
            cachedService_1.shutdownNow();
        }  

        public static void main(String[] args) throws Exception{
            Lockers.testLockTest();
            System.out.println("---------------------");
            Lockers.testReadWriteLockTest();
        }
    }