Java线程新特性--- Lock

在Java5中，专门提供了锁对象，利用锁可以方便的实现资源的封锁，用来控制对竞争资源并发访问的控制，这些内容主要集中在java.util.concurrent.locks包下面，里面有三个重要的接口Condition、Lock、ReadWriteLock。

Condition	Condition将Object监视器方法（wait、notify和 notifyAll）分解成截然不同的对象，以便通过将这些对象与任意Lock实现组合使用，为每个对象提供多个等待set（wait-set）。
Lock	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。
ReadWriteLock	ReadWriteLock维护了一对相关的锁定，一个用于只读操作，另一个用于写入操作。

有关锁的介绍,API文档解说很多，看得很烦，还是看个例子再看文档比较容易理解。

/**
 * Java线程：锁
 *
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建并发访问的账户
        MyCount myCount = new MyCount("95599200901215522", 10000);
        // 创建一个锁对象
        Lock lock = new ReentrantLock();
        // 创建一个线程池
        ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();
        // 创建一些并发访问用户，一个信用卡，存的存，取的取，好热闹啊
        User u1 = new User("张三", myCount, -4000, lock);
        User u2 = new User("张三他爹", myCount, 6000, lock);
        User u3 = new User("张三他弟", myCount, -8000, lock);
        User u4 = new User("张三", myCount, 800, lock);
        // 在线程池中执行各个用户的操作
        pool.execute(u1);
        pool.execute(u2);
        pool.execute(u3);
        pool.execute(u4);
        // 关闭线程池
        pool.shutdown();
    }
}

/**
 * 信用卡的用户
 */
class User implements Runnable {
    private String name; // 用户名
    private MyCount myCount; // 所要操作的账户
    private int iocash; // 操作的金额，当然有正负之分了
    private Lock myLock; // 执行操作所需的锁对象

    User(String name, MyCount myCount, int iocash, Lock myLock) {
        this.name = name;
        this.myCount = myCount;
        this.iocash = iocash;
        this.myLock = myLock;
    }

    public void run() {
        // 获取锁
        myLock.lock();
        // 执行现金业务
        System.out.println(name + "正在操作" + myCount + "账户，金额为" + iocash + "，当前金额为" + myCount.getCash());
        myCount.setCash(myCount.getCash() + iocash);
        System.out.println(name + "操作" + myCount + "账户成功，金额为" + iocash + "，当前金额为" + myCount.getCash());
        // 释放锁，否则别的线程没有机会执行了
        myLock.unlock();
    }
}

/**
 * 信用卡账户，可随意透支
 */
class MyCount {
    private String oid; // 账号
    private int cash; // 账户余额

    MyCount(String oid, int cash) {
        this.oid = oid;
        this.cash = cash;
    }

    public String getOid() {
        return oid;
    }

    public void setOid(String oid) {
        this.oid = oid;
    }

    public int getCash() {
        return cash;
    }

    public void setCash(int cash) {
        this.cash = cash;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "MyCount{" + "oid='" + oid + '\'' + ", cash=" + cash + '}';
    }
}

输出结果如下：

张三正在操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=10000}账户，金额为-4000，当前金额为10000
张三操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=6000}账户成功，金额为-4000，当前金额为6000
张三他弟正在操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=6000}账户，金额为-8000，当前金额为6000
张三他弟操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=-2000}账户成功，金额为-8000，当前金额为-2000
张三他爹正在操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=-2000}账户，金额为6000，当前金额为-2000
张三他爹操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=4000}账户成功，金额为6000，当前金额为4000
张三正在操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=4000}账户，金额为800，当前金额为4000
张三操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=4800}账户成功，金额为800，当前金额为4800

从上面的输出可以看到，利用锁对象太方便了，比直接在某个不知情的对象上用锁清晰多了。

但一定要注意的是，在获取了锁对象后，用完后应该尽快释放锁，以便别的等待该锁的线程有机会去执行。

<摘：http://www.cnblogs.com/riskyer/p/3263032.html>

在上文中提到了Lock接口以及对象，使用它，很优雅的控制了竞争资源的安全访问，但是这种锁不区分读写，称这种锁为普通锁。为了提高性能，Java提供了读写锁，在读的地方使用读锁，在写的地方使用写锁，灵活控制，在一定程度上提高了程序的执行效率。

Java中读写锁有个接口java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock，也有具体的实现ReentrantReadWriteLock，详细的API可以查看JavaAPI文档。

下面这个例子是在文例子的基础上，将普通锁改为读写锁，并添加账户余额查询的功能，代码如下：

/**
 * Java线程：锁
 *
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建并发访问的账户
        MyCount myCount = new MyCount("95599200901215522", 10000);
        // 创建一个锁对象
        ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock(false);
        // 创建一个线程池
        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);
        // 创建一些并发访问用户，一个信用卡，存的存，取的取，好热闹啊
        User u1 = new User("张三", myCount, -4000, lock, false);
        User u2 = new User("张三他爹", myCount, 6000, lock, false);
        User u3 = new User("张三他弟", myCount, -8000, lock, false);
        User u4 = new User("张三", myCount, 800, lock, false);
        User u5 = new User("张三他爹", myCount, 0, lock, true);
        // 在线程池中执行各个用户的操作
        pool.execute(u1);
        pool.execute(u2);
        pool.execute(u3);
        pool.execute(u4);
        pool.execute(u5);
        // 关闭线程池
        pool.shutdown();
    }
}

/**
 * 信用卡的用户
 */
class User implements Runnable {
    private String name; // 用户名
    private MyCount myCount; // 所要操作的账户
    private int iocash; // 操作的金额，当然有正负之分了
    private ReadWriteLock myLock; // 执行操作所需的锁对象
    private boolean ischeck; // 是否查询

    User(String name, MyCount myCount, int iocash, ReadWriteLock myLock, boolean ischeck) {
        this.name = name;
        this.myCount = myCount;
        this.iocash = iocash;
        this.myLock = myLock;
        this.ischeck = ischeck;
    }

    public void run() {
        if (ischeck) {
            // 获取读锁
            myLock.readLock().lock();
            System.out.println("读：" + name + "正在查询" + myCount + "账户，当前金额为" + myCount.getCash());
            // 释放读锁
            myLock.readLock().unlock();
        } else {
            // 获取写锁
            myLock.writeLock().lock();
            // 执行现金业务
            System.out.println("写：" + name + "正在操作" + myCount + "账户，金额为" + iocash + "，当前金额为" + myCount.getCash());
            myCount.setCash(myCount.getCash() + iocash);
            System.out.println("写：" + name + "操作" + myCount + "账户成功，金额为" + iocash + "，当前金额为" + myCount.getCash());
            // 释放写锁
            myLock.writeLock().unlock();
        }
    }
}

/**
 * 信用卡账户，可随意透支
 */
class MyCount {
    private String oid; // 账号
    private int cash; // 账户余额

    MyCount(String oid, int cash) {
        this.oid = oid;
        this.cash = cash;
    }

    public String getOid() {
        return oid;
    }

    public void setOid(String oid) {
        this.oid = oid;
    }

    public int getCash() {
        return cash;
    }

    public void setCash(int cash) {
        this.cash = cash;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "MyCount{" + "oid='" + oid + '\'' + ", cash=" + cash + '}';
    }
}

执行结果如下：

写：张三他爹正在操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=10000}账户，金额为6000，当前金额为10000
写：张三他爹操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=16000}账户成功，金额为6000，当前金额为16000
写：张三正在操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=16000}账户，金额为-4000，当前金额为16000
写：张三操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=12000}账户成功，金额为-4000，当前金额为12000
写：张三正在操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=12000}账户，金额为800，当前金额为12000
写：张三操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=12800}账户成功，金额为800，当前金额为12800
写：张三他弟正在操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=12800}账户，金额为-8000，当前金额为12800
写：张三他弟操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=4800}账户成功，金额为-8000，当前金额为4800
读：张三他爹正在查询MyCount{oid='95599200901215522', cash=4800}账户，当前金额为4800

在实际开发中，最好在能用读写锁的情况下使用读写锁，而不要用普通锁，以求更好的性能。