Java多线程进阶—— J.U.C之locks框架：接口-蒲公英云

Java多线程进阶—— J.U.C之locks框架：接口

蔚落 2023-06-20 09:03 196阅读 0赞

本文中所说的juc-locks锁框架就是指java.util.concurrent.locks包，该包提供了一系列基础的锁工具，用以对synchronizd、wait、notify等进行补充、增强。
juc-locks锁框架中一共就三个接口：Lock、Condition、ReadWriteLock，接下来对这些接口作介绍，更详细的信息可以参考Oracle官方的文档。

一、Lock接口简介

Lock接口可以视为synchronized的增强版，提供了更灵活的功能。该接口提供了限时锁等待、锁中断、锁尝试等功能。

1.1 接口定义

该接口的方法声明如下：

watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMyMjUyOTE3_size_16_color_FFFFFF_t_70

需要注意lock()和lockInterruptibly()这两个方法的区别：

lock()方法类似于使用synchronized关键字加锁，如果锁不可用，出于线程调度目的，将禁用当前线程，并且在获得锁之前，该线程将一直处于休眠状态。
lockInterruptibly()方法顾名思义，就是如果锁不可用，那么当前正在等待的线程是可以被中断的，这比synchronized关键字更加灵活。

1.2 使用示例

可以看到，Lock作为一种同步器，一般会用一个finally语句块确保锁最终会释放。

Lock lock = ...;
if (lock.tryLock()) {
    try {
        // manipulate protected state
    } finally {
        lock.unlock();
    }
} else {
    // perform alternative actions
}

二、Condition接口简介

Condition可以看做是Obejct类的wait()、notify()、notifyAll()方法的替代品，与Lock配合使用。
当线程执行condition对象的await方法时，当前线程会立即释放锁，并进入对象的等待区，等待其它线程唤醒或中断。

JUC在实现Conditon对象时，其实是通过实现AQS框架，来实现了一个Condition等待队列，这个在后面讲AQS框架时会详细介绍，目前只要了解Condition如何使用即可。

2.1 接口定义

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2.2 使用示例

Oracle官方文档中给出了一个缓冲队列的示例：

假定有一个缓冲队列，支持 put 和 take 方法。如果试图在空队列中执行 take 操作，则线程将一直阻塞，直到队列中有可用元素；如果试图在满队列上执行 put 操作，则线程也将一直阻塞，直到队列不满。

class BoundedBuffer {
    final Lock lock = new ReentrantLock();
    final Condition notFull = lock.newCondition();
    final Condition notEmpty = lock.newCondition();
    final Object[] items = new Object[100];
    int putptr, takeptr, count;
    public void put(Object x) throws InterruptedException {
        lock.lock();
        try {
            while (count == items.length)    //防止虚假唤醒，Condition的await调用一般会放在一个循环判断中
                notFull.await();
            items[putptr] = x;
            if (++putptr == items.length)
                putptr = 0;
            ++count;
            notEmpty.signal();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
    public Object take() throws InterruptedException {
        lock.lock();
        try {
            while (count == 0)
                notEmpty.await();
            Object x = items[takeptr];
            if (++takeptr == items.length)
                takeptr = 0;
            --count;
            notFull.signal();
            return x;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}