女友面试我java多线程（三）

女友：上回面试你synchronized你说的太多太枯燥了，最后都被你催眠了

我：怪我，说的不够生动

女友：不错不错，今天说说另一种加锁方式吧

我：好嘞，首先大体上说一下种方式加锁涉及到的几个类

image-20200519211227017.png

可以看到，有两个总接口：Lock 和 ReadWriteLock，lock的可重入锁实类 ReentrantLock，读写锁 ReadLock和WriteLock。也可以看到里面涉及到 fair 和 nonfair 就是有公平锁和非公平锁的概念

女友：嗯，总体概述太宽泛了，先说说ReentrantLock吧。

我：首先需要强调一点就是 使用这种锁需要手动的释放锁，否则会出现死锁问题，先来看看他的基本用法和可重入特性

public class LockTest {

 public int count = 0;
 Lock lock = new ReentrantLock();

 public static void main(String[] args) throws Exception{
 LockTest lockTest = new LockTest();

 for (int i = 0;i<5;i++) {
 new Thread(new Runnable(){
 @Override
 public void run() {
 try {
 lockTest.add();
 } catch (Exception e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }
 }, "线程 " + i).start();
 }
 }
 public void add(){
 lock.lock();
 try {
 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 第一次获取锁 ");
 count ++;
 sub();
 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 的count: " + count);
 } catch (Exception e) {
 e.printStackTrace();
 } finally {
 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 第一次释放锁 ");
 lock.unlock();
 }
 }
 public void sub(){
 lock.lock();
 try {
 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 第二次获取锁 ");
 count --;
 } catch (Exception e) {
 e.printStackTrace();
 } finally {
 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 第二次释放锁 ");
 lock.unlock();
 }
 }

}

lock加锁是可以尝试是否可以获取锁，获取不到的话可以自己做其他处理，不像synchronized一根经，等到天荒地老

public class LockTest {
    
     public int count = 0;
     Lock lock = new ReentrantLock();
    
     public static void main(String[] args) throws Exception{
     LockTest lockTest = new LockTest();
     for (int i = 0;i<5;i++) {
     new Thread(new Runnable(){
     @Override
     public void run() {
     try {
     lockTest.tryLockTest();
     } catch (Exception e) {
     e.printStackTrace();
     }
     }
     }, "线程 " + i).start();
     }
     }
     public void tryLockTest() throws Exception{
     //十毫秒内获取不到锁就会放弃等待 走else分支处理其他事物
     if (lock.tryLock(10, TimeUnit.MICROSECONDS)) {
     try {
     System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 获取锁 ");
     count ++;
     System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 的count: " + count);
     } catch (Exception e) {
     e.printStackTrace();
     } finally {
     System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 释放锁 ");
     lock.unlock();
     }
     } else {
     System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 获取锁失败 ");
     }
     }
    }

lock在尝试加锁的过程中可以被打断

public class LockTest {
    
     public int count = 0;
     Lock lock = new ReentrantLock();
    
     public static void main(String[] args) throws Exception{
     LockTest lockTest = new LockTest();
    
     Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
     @Override
     public void run() {
     lockTest.testLockInterruptibly();
     }
     }, "线程一");
    
     Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
     @Override
     public void run() {
     lockTest.testLockInterruptibly();
     }
     }, "线程二");
     thread1.start();
     thread2.start();
     thread2.interrupt();
     }
    
     //lockInterruptibly 使用案例
     public void testLockInterruptibly(){
     try {
     lock.lockInterruptibly();
     Thread.sleep(1000);
     System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 获取锁 ");
     count ++;
     System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 的count: " + count);
     } catch (InterruptedException e) {
     System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 获取锁的过程中被打断 ");
     e.printStackTrace();
     } finally {
     System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 释放锁 ");
     lock.unlock();
     }
     }
    
    }

他可以指定使用公平锁还是非公平锁，默认的是非公平锁 Lock lock = new ReentrantLock(true);

女友：好像是有点道理。我看还有一个接口ReadWriteLock，他是做什么的？

我：从字面意思可以看出来他是读写锁。其实就是共享锁和排它锁的概念，他将锁分成了读锁（共享锁）和写锁（排它锁），读锁与读锁不互斥，而读锁与写锁、写锁与写锁之间是互斥的。写锁后获取读锁可以获取，但是会发生锁降级（由写锁降级为读锁），读写锁可以降级但是无法升级例如如下代码：

public class LockTest {
     public static ReentrantReadWriteLock reentrantReadWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();
     static ReentrantReadWriteLock.ReadLock readLock = reentrantReadWriteLock.readLock();
     static ReentrantReadWriteLock.WriteLock writeLock = reentrantReadWriteLock.writeLock();
    
     public static void main(String[] args) {
     readLock.lock();
     writeLock.lock();//这把锁是无法获取成功的，因为读锁没有释放
    
     writeLock.lock();
     readLock.lock();//这把锁虽然可以获取成功但是会出现锁降级
     }
    }

@Slf4j
    public class LockTest {
     static Map<String,String> map = new ConcurrentHashMap<>();
     static ReadWriteLock rw = new ReentrantReadWriteLock();
    
     public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    
     LockTest lockTest = new LockTest();
     new Thread(() -> {
     System.out.println(lockTest.getSomeThing("id"));
     }).start();
     new Thread(() -> {
     System.out.println(lockTest.getSomeThing("id"));
     }).start();
     }
     //可以看成是一个自己维护的高并发下的内存缓存
     public String getSomeThing(String id){
     rw.readLock().lock();
     String str = null;
     try{
     if (StringUtils.isEmpty(map.get(id))) {
     rw.readLock().unlock();
     rw.writeLock().lock();
     try {
     if (StringUtils.isEmpty(map.get(id))) { //注意需要双重判断 有点像单例的一种写法
     log.info("读取数据库获取数据，并将数据放到map中");
     map.put("id","dddd");
     }
     str = map.get(id);
     } finally {
     rw.readLock().lock(); //这里其实是涉及到一个锁降级的地方，为了防止写锁刚释放就有另外的线程立刻又获取到写锁进行写入操作
     rw.writeLock().unlock();
     }
     } else {
     str = map.get(id);
     }
     } finally {
     rw.readLock().unlock();
     }
     return str;
     }
    }

女友：嗯嗯，还不错，继续努力。。。

上面的代码有两处需要注意的地方，第一个就是双重判断第二个就是锁降级的使用。可以看出来读写锁适合的场景就是读多写少的场景

我：可以想象一个这个场景，多线程访问一部分数据，对这些访问的数据基本上都是读，写的很少。我们为了数据的安全，肯定会去加锁，这个时候如果加上一把synchronized或者lock 那么就会很慢不太合适，我们可以读的时候直接放一把读锁，这样所有的读线程都可以同时进行，只有当当写线程来了，才会阻塞一下进行写入操作，可以大大的提高性能。算了，能上代码就不瞎哔哔：

女友：说了半天我还是不知道他是干啥的？有什么用。说说他的使用场景

我：synchronized用法的确简单，但是简单也代表着我们可控的地方就不是很多，比如说下面几点吧：

女友：那么用它还麻烦了，为什么我不用java自带的synchronized呢？加上了就行都有jvm去管理，我们不用操心