Java锁机制详解.pdf

第七章 显示锁

第七章 显示锁......................................................................................................1

7.1. Lock和ReentrantLock..................................................................................2

7.2. 对性能的考察 ..............................................................................................4

7.3 Lock与Condition..........................................................................................8

7.4. 在内部锁和重入锁之间进行选择 ............................................................13

7.5. 读-写锁.......................................................................................................14

参考文献..............................................................................................................21

升性能。

在第 3 章讲解 JDK 并发 API 时已经介绍过 ReentrantLock，本章做一些提升

和补充。

Lock 接口定义了一组抽象的锁定操作。与内部锁定（intrinsic locking）不同，

Lock 提供了无条件的、可轮询的、定时的、可中断的锁获取操作，所有加锁和

解锁的方法都是显式的。这提供了更加灵活的加锁机制，弥补了内部锁在功能上

的一些局限——不能中断那些正在等待获取锁的线程，并且在请求锁失败的情况

下，必须无限等待。

Lock 接口主要定义了下面的一些方法：

3）boolean tryLock()：如果锁可用，则获取锁，并立即返回值 true。如果锁

不可用，则此方法将立即返回值 false。

4）boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException：如

果锁在给定的等待时间内空闲，并且当前线程未被中断，则获取锁。

5）void unlock()：释放锁。

6）Condition newCondition()：返回绑定到此 Lock 实例的新 Condition 实

回前重新获取锁。

ReentrantLock实现了 Lock接口。获得 ReentrantLock的锁与进入 synchronized

块具有相同的语义，释放 ReentrantLock 锁与退出 synchronized 块有相同的语义。

相比于 synchronized，ReentrantLock 提供了更多的灵活性来处理不可用的锁。下

到控制权，它会释放你已经获得的这些锁，然后再重新尝试。可轮询的锁获取模

式，由 tryLock()方法实现。此方法仅在调用时锁为空闲状态才获取该锁。如果锁

可用，则获取锁，并立即返回值 true。如果锁不可用，则此方法将立即返回值 false。

此方法的典型使用语句如下：

Lock lock = ...;

if (lock.tryLock()) {

try {

// manipulate protected state

} finally {

lock.unlock();

当使用内部锁时，一旦开始请求，锁就不能停止了，所以内部锁给实现具有

时限的活动带来了风险。为了解决这一问题，可以使用定时锁。当具有时限的活

的时间内没能获得结果，定时锁能使程序提前返回。可定时的锁获取模式，由

tryLock(long, TimeUnit)方法实现。

3. 实现可中断的锁获取请求

7.2. 对性能的考察

当 ReentrantLock 被加入到 Java 5.0 中时，它提供的性能要远远优于内部锁。

如果有越多的资源花费在锁的管理和调度上，那用留给应用程序的就会越少。更

好的实现锁的方法会使用更少的系统调用，发生更少的上下文切换，在共享的内

存总线上发起更少的内存同步通信。耗时的操作会占用本应用于程序的资源。

Java 6 中使用了经过改善的管理内部锁的算法，类似于 ReentrantLock 使用的算

法，从而大大弥补了可伸缩性的不足。因此 ReentrantLock 与内部锁之间的性能

差异，会随着 CPU、处理器数量、高速缓存大小、JVM 等因素的发展而改变。

ReentrantLock 锁。

首先定义一个计数器接口。

public long getValue();

public void increment();

}

下面是使用内在锁的计数器类：

public synchronized void increment() {

下面是使用不公平 ReentrantLock 锁的计数器。

public long getValue() {

public void increment() {