JAVA并发编程——Synchronized与Lock的区别以及Lock的使用

1.Synchronized与Lock的区别
2.Condition的基础概念
3.使用Condition循环顺序打印ABC
1.Synchronized与Lock的区别
我们可能对于Condition类都比较陌生,所以我们从我们比较熟悉的Synchronized开始对比着学习。
我们都知道Synchronized都有下图这三个使用方法:
JAVA并发编程——Synchronized与Lock的区别以及Lock的使用
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首先是我们已知的最熟练的synchronized关键字,他是保证线程同步用的,然后是Thread.notify()(唤醒所有正在等待中的线程),Thread.wait()(将该线程加入等待队列)。
但是我们的Lock接口也有类似的三个方法:
JAVA并发编程——Synchronized与Lock的区别以及Lock的使用
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其中,lock()方法对应着synchronize的sync,Lock接口下的condition(我们将在下文进行介绍)中有等同于notify()的signal(),和wait()的await()。
所以总结地说,Synchronized和Lock有以下区别。
1.原始构成:
synchronized是关键字,属于JVM层面
lock是具体类,是api层面
2.使用方法
synchronized不需要用户区手动释放锁,除非运行完毕或者抛异常
lock需要用户手动去释放锁,就有可能出现死锁现象,一般配合try finally来释放锁。
3.加锁是否公平
synchronized:非公平
lock:非公平(构造方法可选择,默认非公平)
4.等待是否可中断
synchronized不可中断,除非执行完毕或者抛出异常
reentrantlock可中断,可设置超时方法,设置interrupt方法
5,绑定condition
synchronized不能绑定
condition用来实现分组所需要的唤醒的线程们,可以精确唤醒,而不是像synchronized随机唤醒一个,或者唤醒全部的线程。
2.Condition的基础概念
从上文刚刚简单的介绍可以看出,condition是用来精确唤醒某一个线程的,接下来我们就来系统地介绍一下condition:
Cindition,它是用来代替传统的Object的wait()、notify()实现线程间的协作,相比使用Object的wait()、notify(),使用Condition的await()、signal()这种方式实现线程间协作更加安全和高效。因此通常来说比较推荐使用Condition,阻塞队列实际上是使用了Condition来模拟线程间协作。
3.使用Condition循环顺序打印ABC
既然Condition是用来精确唤醒线程的,那么我们接下来实现一个小Demo,创建三个线程,让他们按顺序循环打印ABC,A打印5次,B打印10次,C打印15次,并且使用Condition精确唤醒:
我们将要用到一下变量:

//一个信号量 1代表打印A的线程应该被唤醒,2代表B,3代表C private int number = 1; //一把锁 private Lock lock = new ReentrantLock(); //c1,c2,c3用来精确唤醒的线程 private Condition c1 = lock.newCondition(); private Condition c2 = lock.newCondition(); private Condition c3 = lock.newCondition();

接下来我们定义三个方法:
public void print5() { }public void print10() { }public void print15() { }

我们将会启动多个线程,分别运行print5(),print10(),print15()方法,
通过condition控制,在print5()结束后,启动print10(),print10()结束后,启动print15()方法,一直循环。
接下分别来看一下三个函数的函数体:
public void print5() { //加锁,每次只有一个线程能运行 lock.lock(); try { //number作为信号量,为1的时候就应该执行print5()方法 while (number != 1) { //如果不是1,此线程就等待 c1.await(); } //执行打印方法 for (int i = 1; i <= 5; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + i); } //接下来应该轮到print10()方法启动了 number = 2; //唤醒print10()所拥有的的线程 c2.signal(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } finally { lock.unlock(); } }public void print10() { //加锁,每次只有一个线程能运行 lock.lock(); try { //number作为信号量,为2的时候就应该执行print10()方法 while (number != 2) { //如果不是2,此线程就等待 c2.await(); } for (int i = 1; i <= 10; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + i); } //接下来应该轮到print15()方法启动了 number = 3; //唤醒print15()所拥有的的线程 c3.signal(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } finally { lock.unlock(); } }public void print15() { //加锁,每次只有一个线程能运行 lock.lock(); try { while (number != 3) { //如果不是3,此线程就等待 c3.await(); } for (int i = 1; i <= 15; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + i); } //接下来又回到print5()方法启动了 number = 1; //唤醒print5()所在线程 c1.signal(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } finally { lock.unlock(); } }

从注释我们可以看出,通过Lock加锁,可以每次只让一个方法进行,通过number信号量和三个condition,可以精确地唤醒对应地线程,接下来,我们分别创建线程,来执行一下这三个方法:
public static void main(String[] args) { ShareResources shareResources = new ShareResources(); for (int i = 1; i < 5; i++) { new Thread(() -> { shareResources.print5(); }, "A").start(); } for (int i = 1; i < 5; i++) { new Thread(() -> { shareResources.print10(); }, "B").start(); } for (int i = 1; i < 5; i++) { new Thread(() -> { shareResources.print15(); }, "C").start(); }}

再看一下执行结果:
JAVA并发编程——Synchronized与Lock的区别以及Lock的使用
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执行成功!
【JAVA并发编程——Synchronized与Lock的区别以及Lock的使用】总结:
通过这篇博客,我们总结了Synchronized与Lock的区别,得出synchronized是可以全部换成lock的,而且lock的控制比synchronized更家精确和自由一点,还是用了Lock进行线程的顺序循环输出。

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