java中實現同步的兩種方式:syschronized和lock的區別和聯繫

Lock是java.util.concurrent.locks包下的接口，Lock 實現提供了比使用synchronized 方法和語句可獲得的更廣泛的鎖定操作，它能以更優雅的方式處理線程同步問題，我們拿Java線程(二)中的一個例子簡單的實現一下和sychronized一樣的效果，代碼如下：

public class LockTest {  

    public static void main(String[] args) {  

        final Outputter1 output = new Outputter1();  

        new Thread() {  

            public void run() {  

                output.output("zhangsan");  

            };  

        }.start();        

        new Thread() {  

            public void run() {  

                output.output("lisi");  

            };  

        }.start();  

    }  

}  

class Outputter1 {  

    private Lock lock = new ReentrantLock();// 鎖對象  

    public void output(String name) {  

        // TODO 線程輸出方法  

        lock.lock();// 得到鎖  

        try {  

            for(int i = 0; i < name.length(); i++) {  

                System.out.print(name.charAt(i));  

            }  

        } finally {  

            lock.unlock();// 釋放鎖  

        }  

    }  

}

這樣就實現了和sychronized一樣的同步效果，需要注意的是，用sychronized修飾的方法或者語句塊在代碼執行完之後鎖自動釋放，而用Lock需要我們手動釋放鎖，所以爲了保證鎖最終被釋放(發生異常情況)，要把互斥區放在try內，釋放鎖放在finally內。

如果說這就是Lock，那麼它不能成爲同步問題更完美的處理方式，下面要介紹的是讀寫鎖(ReadWriteLock)，我們會有一種需求，在對數據進行讀寫的時候，爲了保證數據的一致性和完整性，需要讀和寫是互斥的，寫和寫是互斥的，但是讀和讀是不需要互斥的，這樣讀和讀不互斥性能更高些，來看一下不考慮互斥情況的代碼原型：

public class ReadWriteLockTest {  

    public static void main(String[] args) {  

        final Data data = new Data();  

        for (int i = 0; i < 3; i++) {  

            new Thread(new Runnable() {  

                public void run() {  

                    for (int j = 0; j < 5; j++) {  

                        data.set(new Random().nextInt(30));  

                    }  

                }  

            }).start();  

        }         

        for (int i = 0; i < 3; i++) {  

            new Thread(new Runnable() {  

                public void run() {  

                    for (int j = 0; j < 5; j++) {  

                        data.get();  

                    }  

                }  

            }).start();  

        }  

    }  

}  

class Data {      

    private int data;// 共享數據      

    public void set(int data) {  

        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "準備寫入數據");  

        try {  

            Thread.sleep(20);  

        } catch (InterruptedException e) {  

            e.printStackTrace();  

        }  

        this.data = data;  

        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "寫入" + this.data);  

    }     

    public void get() {  

        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "準備讀取數據");  

        try {  

            Thread.sleep(20);  

        } catch (InterruptedException e) {  

            e.printStackTrace();  

        }  

        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "讀取" + this.data);  

    }  

}

部分輸出結果：

Thread-1準備寫入數據  

Thread-3準備讀取數據  

Thread-2準備寫入數據  

Thread-0準備寫入數據  

Thread-4準備讀取數據  

Thread-5準備讀取數據  

Thread-2寫入12  

Thread-4讀取12  

Thread-5讀取5  

Thread-1寫入12

我們要實現寫入和寫入互斥，讀取和寫入互斥，讀取和讀取互斥，在set和get方法加入sychronized修飾符：

public synchronized void set(int data) {...}      

public synchronized void get() {...}  

部分輸出結果：

Thread-0準備寫入數據  

Thread-0寫入9  

Thread-5準備讀取數據  

Thread-5讀取9  

Thread-5準備讀取數據  

Thread-5讀取9  

Thread-5準備讀取數據  

Thread-5讀取9  

Thread-5準備讀取數據  

Thread-5讀取9

我們發現，雖然寫入和寫入互斥了，讀取和寫入也互斥了，但是讀取和讀取之間也互斥了，不能併發執行，效率較低，用讀寫鎖實現代碼如下：

class Data {      

    private int data;// 共享數據  

    private ReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();     

    public void set(int data) {  

        rwl.writeLock().lock();// 取到寫鎖  

        try {  

            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "準備寫入數據");  

            try {  

                Thread.sleep(20);  

            } catch (InterruptedException e) {  

                e.printStackTrace();  

            }  

            this.data = data;  

            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "寫入" + this.data);  

        } finally {  

            rwl.writeLock().unlock();// 釋放寫鎖  

        }  

    }     

    public void get() {  

        rwl.readLock().lock();// 取到讀鎖  

        try {  

            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "準備讀取數據");  

            try {  

                Thread.sleep(20);  

            } catch (InterruptedException e) {  

                e.printStackTrace();  

            }  

            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "讀取" + this.data);  

        } finally {  

            rwl.readLock().unlock();// 釋放讀鎖  

        }  

    }  

}

部分輸出結果：

Thread-4準備讀取數據  

Thread-3準備讀取數據  

Thread-5準備讀取數據  

Thread-5讀取18  

Thread-4讀取18  

Thread-3讀取18  

Thread-2準備寫入數據  

Thread-2寫入6  

Thread-2準備寫入數據  

Thread-2寫入10  

Thread-1準備寫入數據  

Thread-1寫入22  

Thread-5準備讀取數據

從結果可以看出實現了我們的需求，這只是鎖的基本用法，鎖的機制還需要繼續深入學習。

本文來自：高爽|Coder，原文地址：http://blog.csdn.net/ghsau/article/details/7461369，轉載請註明。

在java中有兩種方式實現原子性操作（即同步操作）：
1）使用同步關鍵字synchronized
2）使用lock鎖機制其中也包括相應的讀寫鎖

package com.xiaohao.test;

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;

public class Test {
public static void main(String[] args) {
final LockTest lock=new LockTest();
//輸出張三
new Thread(){
public void run(){
lock.test("張三張三張三張三張三張三張三張三張三張三");
}
}.start();

//輸出李四
new Thread(){
public void run(){
lock.test("李四李四李四李四李四李四李四李四李四李四");System.out.println
("\n---------------------------------------------------------------");
}
}.start();

//---------------------------------------------------------------
//模擬寫入數據的
for (int i = 0; i < 3; i++) {
new Thread(){
public void run() {
for (int j = 0; j < 5; j++) {
// lock.set(new Random().nextInt(30));
lock.set2(new Random().nextInt(30));

}
}
}.start();

}
//模擬讀取數據的
for (int i = 0; i < 3; i++) {
new Thread(){
public void run() {
for (int j = 0; j < 5; j++) {
// lock.get();
lock.get2();
}
}
}.start();
}

}
}

class LockTest{
private Lock lock=new ReentrantLock(); //創建普通的鎖
private ReadWriteLock readWriteLock=new ReentrantReadWriteLock();//創建讀寫鎖
private int data;// 共享數據

//實現同步的方法一使用同步關鍵字 synchronized
public synchronized void test(String name){
//下面的相關操作是一個原子性的操作
// lock.lock();// 得到鎖
try {
for(int i = 0; i < name.length(); i++) {
System.out.print(name.charAt(i));
}
} finally {
// lock.unlock();// 釋放鎖
}
}

//實現同步的方法二使用lock鎖機制
public void test2(String name){
//下面的相關操作是一個原子性的操作
lock.lock();// 得到鎖
try {
for(int i = 0; i < name.length(); i++) {
System.out.print(name.charAt(i));
}
} finally {
lock.unlock();// 釋放鎖
}
}

//使用set方法模擬寫入數據
//使用 synchronized 實現了讀讀，寫寫，讀寫之間的互斥，但讀讀之間的互斥是沒有什麼必要的
public synchronized void set(int data){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "準備寫入數據");
try {
Thread.sleep(20);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
this.data = data;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "寫入" + this.data);
}

//使用get方法模擬讀取數據
//使用 synchronized 實現了讀讀，寫寫，讀寫之間的互斥，但讀讀之間的互斥是沒有什麼必要的
public synchronized void get() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "準備讀取數據");
try {
Thread.sleep(20);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "讀取" + this.data);
}

//使用set方法模擬寫入數據
//使用讀寫鎖實現了寫寫，讀寫之間的互斥，但讀讀之間的互斥是沒有什麼必要的
public void set2(int data){
readWriteLock.writeLock().lock();//獲取寫入鎖
try{
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "準備寫入數據");
try {
Thread.sleep(20);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
this.data = data;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "寫入" + this.data);
}
finally{
readWriteLock.writeLock().unlock();
}
}

//使用get方法模擬讀取數據
//使用讀寫鎖實現了寫寫，讀寫之間的互斥，但讀讀之間的互斥是沒有什麼必要的
public void get2() {
//獲取相應的讀鎖
readWriteLock.readLock().lock();
try{
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "準備讀取數據");
try {
Thread.sleep(20);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "讀取" + this.data);
}
finally{
// 釋放相應的寫鎖
readWriteLock.readLock().unlock();
}
}

}

線程同步經典版：

package com.xiaohao.test;

import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;

public class Test2{

public static void main(String[] args){

final LockTest2 lockTest=new LockTest2();

for(int i=0;i<3;i++) {

new Thread(){

public void run(){

try {

for (int j = 0; j < 3; j++) {

lockTest.setValue();

} } catch (InterruptedException e) {

// TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace();

}

}.start();

}

for(int i=0;i<3;i++) {

new Thread(){

public void run(){

try {

for (int j = 0; j < 3; j++) {

lockTest.getValue();

}

} catch (InterruptedException e)

{ // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); }

}

}.start();

}

class LockTest2 {

int data=0;

ReentrantReadWriteLock lock= new ReentrantReadWriteLock();// 鎖對象

public void setValue() throws InterruptedException{

lock.writeLock().lock();

System.out.println("正在使用寫鎖......");

data=(int) (Math.random()*10);

System.out.println("正在寫入："+data);

Thread.sleep(500);

System.out.println("寫鎖調用完畢---------------------------");

lock.writeLock().unlock(); }

public void getValue() throws InterruptedException{

lock.readLock().lock();

System.out.println("正在使用讀鎖...........................................");

System.out.println("正在讀入："+data); Thread.sleep(500);

System.out.println("讀鎖調用完畢......");

lock.readLock().unlock();

}

**** 當一個線程進入了一個對象是的synchronized方法，那麼其它線程還能掉否調用此對象的其它方法？

這個問題需要分幾種情況進行討論。

1）查看其它方法是否使用了同步關鍵字(synchronized)修飾，如果沒有的話就可以調用相關的方法。

2）在當前synchronized方法中是否調用了wait方法，如果調用了，則對應的鎖已經釋放，可以訪問了。

3）如果其它方法也使用synchronized修飾，並且當前同步方法中沒有調用wait方法的話，這樣是不允許訪問的。

4）如果其它方法是靜態方法的話，由於靜態方法和對象是扯不上什麼關係，對於靜態同步方法而言，其對應的同步監視器爲當前類的字節碼

所以肯定可以訪問的了。

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