Java并发开发:Lock框架详解

摘要:

我们已经知道,synchronized 是java的关键字,是Java的内置特性,在JVM层面实现了对临界资源的同步互斥访问,但 synchronized 粒度有些大,在处理实际问题时存在诸多局限性,比如响应中断等。Lock 提供了比 synchronized更广泛的锁操作,它能以更优雅的方式处理线程同步问题。本文以synchronized与Lock的对比为切入点,对Java中的Lock框架的枝干部分进行了详细介绍,最后给出了锁的一些相关概念。

一. synchronized 的局限性 与 Lock 的优点

回顾文章《Java 并发:内置锁 Synchronized》,如果一个代码块被synchronized关键字修饰,当一个线程获取了对应的锁,并执行该代码块时,其他线程便只能一直等待直至占有锁的线程释放锁。事实上,占有锁的线程释放锁一般会是以下三种情况之一:

  • 占有锁的线程执行完了该代码块,然后释放对锁的占有;
  • 占有锁线程执行发生异常,此时JVM会让线程自动释放锁;
  • 占有锁线程进入 WAITING 状态从而释放锁,例如在该线程中调用wait()方法等。

synchronized 是Java语言的内置特性,可以轻松实现对临界资源的同步互斥访问。那么,为什么还会出现Lock呢?试考虑以下三种情况:

Case 1 :

在使用synchronized关键字的情形下,假如占有锁的线程由于要等待IO或者其他原因(比如调用sleep方法)被阻塞了,但是又没有释放锁,那么其他线程就只能一直等待,别无他法。这会极大影响程序执行效率。因此,就需要有一种机制可以不让等待的线程一直无期限地等待下去(比如只等待一定的时间 (解决方案:tryLock(long time, TimeUnit unit)) 或者 能够响应中断 (解决方案:lockInterruptibly())),