java并发编程 - Lock与synchronized
1. ReentrantLock拥有与Synchronized相同的并发性和内存语义，此外还多了 锁投票，定时锁等候和中断锁等候。html
线程A和B都要获取对象O的锁定，假设A获取了对象O锁，B将等待A释放对O的锁定， 若是使用 synchronized ，若是A不释放，B将一直等下去，不能被中断 若是 使用ReentrantLock，若是A不释放，可使B在等待了足够长的时间之后，中断等待，而干别的事情
ReentrantLock获取锁定有三种方式：java
a) lock(), 若是获取了锁当即返回，若是别的线程持有锁，当前线程则一直处于休眠状态，直到获取锁程序员
b) tryLock(), 若是获取了锁当即返回true，若是别的线程正持有锁，当即返回false；安全
c) tryLock(long timeout,TimeUnit unit)， 若是获取了锁定当即返回true，若是别的线程正持有锁，会等待参数给定的时间，在等待的过程当中，若是获取了锁定，就返回true，若是等待超时，返回false；多线程
d) lockInterruptibly:若是获取了锁定当即返回，若是没有获取锁定，当前线程处于休眠状态，直到或者锁定，或者当前线程被别的线程中断并发
2. synchronized是在JVM层面上实现的，不但能够经过一些监控工具监控synchronized的锁定，并且在代码执行时出现异常，JVM会自动释放锁定；可是使用Lock则不行，lock是经过代码实现的，要保证锁定必定会被释放，就必须将unLock()放到finally{}中。dom
3. (下面内容是转载 http://zzhonghe.iteye.com/blog/826162)ide
5.0的多线程任务包对于同步的性能方面有了很大的改进，在原有synchronized关键字的基础上，又增长了ReentrantLock，以及各类Atomic类。了解其性能的优劣程度，有助与咱们在特定的情形下作出正确的选择。 工具
synchronized： 在资源竞争不是很激烈的状况下，偶尔有同步的情形下，synchronized是很合适的。缘由在于，编译程序一般会尽量的进行优化synchronize，另外可读性很是好，无论用没用过5.0多线程包的程序员都能理解。
ReentrantLock: 提供了多样化的同步，好比有时间限制的同步，能够被Interrupt的同步（synchronized的同步是不能Interrupt的）等。在资源竞争不激烈的情形下，性能稍微比synchronized差点点。可是当同步很是激烈的时候，synchronized的性能一会儿能降低好几十倍。而ReentrantLock确还能维持常态。
Atomic: 和上面的相似，不激烈状况下，性能比synchronized略逊，而激烈的时候，也能维持常态。激烈的时候，Atomic的性能会优于ReentrantLock一倍左右。可是其有一个缺点，就是只能同步一个值，一段代码中只能出现一个Atomic的变量，多于一个同步无效。由于他不能在多个Atomic之间同步。
因此，咱们写同步的时候，优先考虑synchronized，若是有特殊须要，再进一步优化。ReentrantLock和Atomic灵活性和伸缩性更好，可是若是用的很差，不只不能提升性能，还可能带来灾难。
先贴测试结果,再贴代码.性能
（其中：Atomic测试代码不许确，一个同步中只能有1个Actomic，这里用了2个，可是这里的测试只看速度）
==========================
round:100000 thread:5
Sync = 35301694
Lock = 56255753
Atom = 43467535
==========================
round:200000 thread:10
Sync = 110514604
Lock = 204235455
Atom = 170535361
==========================
round:300000 thread:15
Sync = 253123791
Lock = 448577123
Atom = 362797227
==========================
round:400000 thread:20
Sync = 16562148262
Lock = 846454786
Atom = 667947183
==========================
round:500000 thread:25
Sync = 26932301731
Lock = 1273354016
Atom = 982564544
代码以下：
package test.thread;
import static java.lang.System.out;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class TestSyncMethods
{
public static void test(int round,int threadNum,CyclicBarrier cyclicBarrier)
{
new SyncTest("Sync",round,threadNum,cyclicBarrier).testTime();
new LockTest("Lock",round,threadNum,cyclicBarrier).testTime();
new AtomicTest("Atom",round,threadNum,cyclicBarrier).testTime();
}
public static void main(String args[])
{
for(int i=0;i<5;i++){
int round=100000*(i+1);
int threadNum=5*(i+1);
CyclicBarrier cb=new CyclicBarrier(threadNum*2+1);
out.println("==========================");
out.println("round:"+round+" thread:"+threadNum);
test(round,threadNum,cb);
}
}
}
class SyncTest extends TestTemplate
{
public SyncTest(String _id,int _round,int _threadNum,CyclicBarrier _cb)
{
super( _id, _round, _threadNum, _cb);
}
@Override
/**
* synchronized关键字不在方法签名里面，因此不涉及重载问题
*/
synchronized long getValue()
{
return super.countValue;
}
@Override
synchronized void sumValue()
{
super.countValue+=preInit[index++%round];
}
}
class LockTest extends TestTemplate{
ReentrantLock lock=new ReentrantLock();
public LockTest(String _id,int _round,int _threadNum,CyclicBarrier _cb){
super( _id, _round, _threadNum, _cb);
}
/**
* synchronized关键字不在方法签名里面，因此不涉及重载问题
*/
@Override
long getValue() {
try{
lock.lock();
return super.countValue;
}finally{
lock.unlock();
}
}
@Override
void sumValue() {
try{
lock.lock();
super.countValue+=preInit[index++%round];
}finally{
lock.unlock();
}
}
}
class AtomicTest extends TestTemplate{
public AtomicTest(String _id,int _round,int _threadNum,CyclicBarrier _cb){
super( _id, _round, _threadNum, _cb);
}
@Override
/**
* synchronized关键字不在方法签名里面，因此不涉及重载问题
*/
long getValue() {
return super.countValueAtmoic.get();
}
@Override
void sumValue() {
super.countValueAtmoic.addAndGet(super.preInit[indexAtomic.get()%round]);
}
}
abstract class TestTemplate{
private String id;
protected int round;
private int threadNum;
protected long countValue;
protected AtomicLong countValueAtmoic=new AtomicLong(0);
protected int[] preInit;
protected int index;
protected AtomicInteger indexAtomic=new AtomicInteger(0);
Random r=new Random(47);
//任务栅栏，同批任务，先到达wait的任务挂起，一直等到所有任务到达制定的wait地点后，才能所有唤醒，继续执行
private CyclicBarrier cb;
public TestTemplate(String _id,int _round,int _threadNum,CyclicBarrier _cb){
this.id=_id;
this.round=_round;
this.threadNum=_threadNum;
cb=_cb;
preInit=new int[round];
for(int i=0;i<preInit.length;i++){
preInit[i]=r.nextInt(100);
}
}
abstract void sumValue();
/*
* 对long的操做是非原子的，原子操做只针对32位
* long是64位，底层操做的时候分2个32位读写，所以不是线程安全
*/
abstract long getValue();
public void testTime(){
ExecutorService se=Executors.newCachedThreadPool();
long start=System.nanoTime();
//同时开启2*ThreadNum个数的读写线程
for(int i=0;i<threadNum;i++)
{
se.execute(new Runnable()
{
public void run()
{
for(int i=0;i<round;i++){
sumValue();
}
//每一个线程执行完同步方法后就等待
try
{
cb.await();
} catch (InterruptedException e)
{
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (BrokenBarrierException e)
{
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
});
se.execute(new Runnable()
{
public void run()
{
getValue();
try
{
//每一个线程执行完同步方法后就等待
cb.await();
} catch (InterruptedException e)
{
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (BrokenBarrierException e)
{
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
});
}
try
{
//当前统计线程也wait,因此CyclicBarrier的初始值是threadNum*2+1
cb.await();
} catch (InterruptedException e)
{
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (BrokenBarrierException e)
{
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
//全部线程执行完成以后，才会跑到这一步
long duration=System.nanoTime()-start;
out.println(id+" = "+duration);
}
}
synchronized的使用场景：
两个线程，一个打印1-100的奇数，一个打印1-100的偶数；要求：线程1打印5个以后，线程2开始打印，线程2打印5个以后，线程1再开始打印，以此循环。
public class Test { //state==1表示线程1开始打印，state==2表示线程2开始打印 private static int state = 1; private static int num1 = 1; private static int num2 = 2; public static void main(String[] args) { final Test t = new Test(); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { while(num1<100){ //两个线程都用t对象做为锁，保证每一个交替期间只有一个线程在打印 synchronized (t) { // 若是state!=1, 说明此时还没有轮到线程1打印, 线程1将调用t的wait()方法, 直到下次被唤醒 if(state!=1){ try { t.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } // 当state=1时, 轮到线程1打印5次数字 for(int j=0; j<5; j++){ System.out.println(num1); num1 += 2; } // 线程1打印完成后, 将state赋值为2, 表示接下来将轮到线程2打印 state = 2; // notifyAll()方法唤醒在t上wait的线程2, 同时线程1将退出同步代码块, 释放t锁 t.notifyAll(); } } } }).start(); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { while(num2<100){ synchronized (t) { if(state!=2){ try { t.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } for(int j=0; j<5; j++){ System.out.println(num2); num2 += 2; } state = 1; t.notifyAll(); } } } }).start(); } }
- 1. JAVA并发编程:Synchronized和Lock
- 2. Java并发编程之volatile/synchronized/Lock
- 3. java并发系列之synchronized与lock
- 4. Java并发编程（六）--Lock与Synchronized的比较
- 5. 并发编程02——synchronized&Lock&AQS详解
- 6. Java并发编程：Lock
- 7. 【转】Java并发编程：Lock
- 8. 5、Java并发编程：Lock
- 9. Java并发编程--3.Lock
- 10. java并发编程－Lock
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