Java多线程：新特性—显式锁和条件变量

显式锁

在Java5.0之前，在协调共享对象的访问时候可以使用的机制只有synchronized和volatile。

Java5.0增加了一种新的机制：ReentrantLock。称为显式锁，相对于对象的内置锁而言。

这个专门提供的锁对象，可以方便的实现资源的封锁，用来控制对竞争资源并发访问的控制。

这些内容主要集中在java.util.concurrent.locks包下面，里面有三个重要的接口:Condition、Lock、ReadWriteLock。

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Condition
	Condition 将 Object 监视器方法（wait、notify 和 notifyAll）分解成截然不同的对象，以便通过将这些对象与任意 Lock 实现组合使用，为每个对象提供多个等待set（wait-set）。
Lock
	Lock 实现提供了比使用 synchronized 方法和语句可获得的更广泛的锁定操作。
ReadWriteLock
	ReadWriteLock 维护了一对相关的锁定，一个用于只读操作，另一个用于写入操作。

例子：

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/***
 * 显式锁测试
 *
 */
public class LockTest extends Thread{
	
	private Lock lock;
	
	public LockTest(Lock lock) {
		this.lock = lock;
	}
	
	@Override
	public void run(){
		lock.lock();
		try{
			for(int i=0;i<2;i++){
				System.out.println(Thread.currentThread().getName());
				Thread.sleep(1000);
			}
		}catch(Exception e){
			
		}finally{
			lock.unlock();
		}
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		Lock lock = new ReentrantLock();
		LockTest[] array = new LockTest[2];
		for (int i = 0; i < array.length; i++) {
			array[i] = new LockTest(lock);
		}
		for (int i = 0; i < array.length; i++) {
			array[i].start();
		}
	}
}

输出结果：

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Thread-0
Thread-0
Thread-1
Thread-1

从上面的输出可以看到，利用锁对象太方便了，比直接在某个不知情的对象上用锁清晰多了。

但一定要注意的是，在获取了锁对象后，用完后应该尽快释放锁，以便别的等待该锁的线程有机会去执行。

为了可以释放锁，经典写法如下：

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lock.lock();
try{
	
}catch(Exception e){
	
}finally{
	lock.unlock();
}

当然，Java提供了读写锁ReadWriteLock，在读的地方使用读锁(可以多个线程访问)，在写的地方使用写锁(只有一个线程访问)，灵活控制，在一定程度上可以提高程序的执行效率。

在实际开发中，最好在能用读写锁的情况下使用读写锁，而不要用普通锁，以求更好的性能。

条件变量

条件变量是Java5.0线程中很重要的一个概念，顾名思义，条件变量就是表示条件的一种变量。但是必须说明，这里的条件是没有实际含义的，仅仅是个标记而已，并且条件的含义往往通过代码来赋予其含义。

条件变量都实现了java.util.concurrent.locks.Condition接口，条件变量的实例化是通过一个Lock对象上调用newCondition()方法来获取的，这样，条件就和一个锁对象绑定起来了。

因此，Java中的条件变量只能和锁配合使用，来控制并发程序访问竞争资源的安全。

条件变量的出现是为了更精细控制线程等待与唤醒，在Java5.0之前，线程的等待与唤醒依靠的是Object对象的wait()和notify()/notifyAll()方法，这样的处理不够精细。

注意：这两套机制不能混合使用，这是两套独立的机制。

而在Java5.0中，一个锁可以有多个条件，每个条件上可以有多个线程等待，通过调用await()方法，可以让线程在该条件下等待。

当调用signalAll()方法，又可以唤醒该条件下的等待的线程。有关Condition接口的API可以具体参考JavaAPI文档。

Java
Java, Thread