日本免费高清视频-国产福利视频导航-黄色在线播放国产-天天操天天操天天操天天操|www.shdianci.com

學無先后，達者為師

網站首頁 編程語言 正文

Android?Lock鎖實現原理詳細分析_Android

作者：守住Android最后的光 ? 更新時間： 2023-05-17 編程語言

Lock簡介

Lock接口位于J.U.C下locks包內，其定義了Lock應該具備的方法。

Lock 方法簽名：

  • void lock()：獲取鎖（不死不休，拿不到就一直等）
  • boolean tryLock()：獲取鎖（淺嘗輒止，拿不到就算了）
  • boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException：獲取鎖（過時不候，在一定時間內拿不到鎖，就算了）
  • void lockInterruptibly() throws InterruptedException：獲取鎖（任人擺布，xxx）
  • void unlock()：釋放鎖
  • Condition newCondition()：獲得Condition對象

synchronized和lock的區別

  • synchronized是java關鍵字，是用c++實現的；而lock是用java類，用java可以實現
  • synchronized可以鎖住代碼塊，對象和類，但是線程從開始獲取鎖之后開發者不能進行控制和了解；lock則用起來非常靈活，提供了許多api可以讓開發者去控制加鎖和釋放鎖等等。

寫個Demo

static Lock lock = new ReentrantLock();
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {         lock.lock();//其他沒拿到鎖的卡住不動         Thread thread = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("start to get lock Interruptibly");
                lock.unlock(); //看看會發生什么，注釋掉再看看
                lock.lock();
                System.out.println("拿到鎖");
                lock.unlock();
                System.out.println("釋放鎖");
            }
        });
        thread.start();         Thread.sleep(3000);
        lock.unlock();
    }

我們自己來手寫一下lock接口的tryLock()、lock()和unLock()方法，實現我們自己的myLock。

public class MyLock implements Lock {
    //多并發調用  0-未占用 大于0-占用
    AtomicInteger state = new AtomicInteger();     Thread ownerThread = new Thread();     //等待鎖的隊列
    LinkedBlockingQueue<Thread> waiters = new LinkedBlockingQueue();     @Override
    public void lock() {
        if (!tryLock()) {  //先搶鎖，所以是非公平鎖
            //沒拿到鎖,放到隊列中去進行排隊
            waiters.add(Thread.currentThread());
            //等待被喚醒
            for (; ; ) {
                if (tryLock()) {  //非公平鎖情況下，喚醒過來繼續獲取鎖
                    waiters.poll(); //獲取鎖成功把自己從隊列中取出來
                    return;
                } else    //獲取鎖失敗
                    LockSupport.park();  //線程阻塞
            }
        }
    }     @Override
    public boolean tryLock() {
        if (state.get() == 0) { //如果鎖沒被占用
            if (state.compareAndSet(0, 1)) {  //如果成功拿到鎖
                ownerThread = Thread.currentThread();   //占用鎖線程改為當前線程
                return true;
            }
        }
        return false;
    }     @Override
    public void unlock() {         if (ownerThread != Thread.currentThread())  //占用鎖線程不是當前線程無法釋放鎖
            throw new RuntimeException("非法調用,當前鎖不屬于你");         if (state.decrementAndGet() == 0)  //如果成功釋放鎖
            ownerThread = null;  //占用鎖線程置空
        //通知其他線程
//        Thread thread = null;
//
//        while ((thread = waiters.peek()) != null)
//            LockSupport.unpark(thread);
        Thread thread = waiters.peek(); //獲取隊列頭部線程，線程還留在隊列中
        if (thread != null) {
            LockSupport.unpark(thread); //取消阻塞
        }
    }     @Override
    public boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException {
        return false;
    }     @Override
    public Condition newCondition() {
        return null;
    }     @Override
    public void lockInterruptibly() throws InterruptedException {     }
}

幾個注意點：

  • 鎖的占用狀態state是AtomicInteger類型，底層原理是CAS，這是為了保證在多并發情況下線程安全問題；
  • 當線程1釋放鎖成功時，獲取隊列頭部線程但并不取出，因為非公平鎖模式下，隊列頭部線程不一定能獲取到鎖；
  • LockSupport的park()和unPark()方法是native方法，可以阻塞，喚醒線程；

Lock默認是非公平鎖，上面實現的也是非公平鎖，小伙伴們可以試一試。

公平鎖和非公平鎖區別：

先等待先獲取鎖是公平鎖；先等待也不一定先獲取鎖，可能被突然到來的線程獲取到是非公平鎖；

公平鎖的實現：

  @Override
    public void lock() {
       checkQueue（）;//線程來的時候先不獲取鎖，而是先檢查隊列中有沒有等待的線程，如果有，直接放入隊列，如果沒有，再去獲取鎖
        if (!tryLock()) {  //先搶鎖，所以是非公平鎖
            //沒拿到鎖,放到隊列中去進行排隊
            waiters.add(Thread.currentThread());
            //等待被喚醒
            for (; ; ) {
                if (tryLock()) {  //非公平鎖情況下，喚醒過來繼續獲取鎖
                    waiters.poll(); //獲取鎖成功把自己從隊列中取出來
                    return;
                } else    //獲取鎖失敗
                    LockSupport.park();  //線程阻塞
            }
        }
    }

lock源碼

在閱讀源碼的成長的過程中，有很多人會遇到很多困難，一個是源碼太多，另一方面是源碼看不懂。在閱讀源碼方面，我提供一些個人的建議：

  • 第一個是抓主舍次，看源碼的時候，很多人會發現源碼太長太多，看不下去，這就要求我們抓住哪些是核心的方法，哪些是次要的方法。當舍去次要方法，就會發現代碼精簡和很多，會大大提高我們閱讀源碼的信心。
  • 第二個是不要死扣，有人看源碼會一行一行的死扣，當看到某一行看不懂，就一直停在那里死扣，知道看懂為止，其實很多時候，雖然看不懂代碼，但是可以從變量名和方法名知道該代碼的作用，java中都是見名知意的。

接下來進入閱讀lock的源碼部分，在lock的接口中，主要的方法如下：

public interface Lock {
    // 加鎖
    void lock()；
    // 嘗試獲取鎖
    boolean tryLock();
    boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException;
    // 解鎖
    void unlock();
}

在lock接口的實現類中，最主要的就是ReentrantLock，來看看ReentrantLock中lock()方法的源碼：

    // 默認構造方法，非公平鎖
    public ReentrantLock() {
        sync = new NonfairSync();
    }
    // 構造方法，公平鎖
    public ReentrantLock(boolean fair) {
        sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();
    }
    // 加鎖
    public void lock() {
        sync.lock();
    }

在初始化lock實例對象的時候，可以提供一個boolean的參數，也可以不提供該參數。提供該參數就是公平鎖，不提供該參數就是非公平鎖。

總結

  • lock的存儲結構：一個int類型狀態值（用于鎖的狀態變更），一個雙向鏈表（用于存儲等待中的線程）
  • lock獲取鎖的過程：本質上是通過CAS來獲取狀態值修改，如果當場沒獲取到，會將該線程放在線程等待鏈表中。
  • lock釋放鎖的過程：修改狀態值，調整等待鏈表。

原文鏈接：https://blog.csdn.net/Androidxiaofei/article/details/128662374

欄目分類
最近更新