常见同步类

2022/03/24 多线程 共 1288 字,约 4 分钟

之前的文章我们已经分析过AQS的原理,那么本文我们就详解下常见的同步类,重点理解实现细节的差异和使用场景。

常见同步类

以ReentrantLock为例,

再以CountDownLatch以例,任务分为N个子线程去执行,state也初始化为N(注意N要与线程个数一致)。这N个子线程是并行执行的,每个子线程执行完后countDown()一次,state会CAS减1。等到所有子线程都执行完后(即state=0),会unpark()主调用线程,然后主调用线程就会从await()函数返回,继续后余动作。

一般来说,自定义同步器要么是独占方法,要么是共享方式,他们也只需实现tryAcquire-tryRelease、tryAcquireShared-tryReleaseShared中的一种即可。但AQS也支持自定义同步器同时实现独占和共享两种方式,如ReentrantReadWriteLock。

其他同步类在实现时一般都将自定义同步器(sync)定义为内部类,供自己使用;而同步类自己(Mutex)则实现某个接口,对外服务。当然,接口的实现要直接依赖sync,它们在语义上也存在某种对应关系!!而sync只用实现资源state的获取-释放方式tryAcquire-tryRelelase,至于线程的排队、等待、唤醒等,上层的AQS都已经实现好了,我们不用关心。

ReentrantLock

ReentrantLock实现了Lock接口,同时定义同步器内部类(继承AQS),同时还定义了公平和非公平的同步器。

state初始化为0,表示未锁定状态。

A线程lock()时,会调用tryAcquire()独占该锁并将state+1。

此后,其他线程再tryAcquire()时就会失败,直到A线程unlock()到state=0(即释放锁)为止,其它线程才有机会获取该锁。

当然,释放锁之前,A线程自己是可以重复获取此锁的(state会累加),这就是可重入的概念。

但要注意,获取多少次就要释放多么次,这样才能保证state是能回到零态的。

// 实现Lock接口
public class ReentrantLock implements Lock{
  
  // 同步器内部类
	private final Sync sync;
  
  // 定义内部类(继承AQS)
  abstract static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {}  
  
  // 非公平锁的同步器
   static final class NonfairSync extends Sync {}
  
  // 公平锁的同步器
  static final class FairSync extends Sync {
    // 公平锁的区别在于,获取锁的时候判断当前线程是否同步队列的head节点
  }
  
  // 默认非公平锁
  public ReentrantLock() {
    sync = new NonfairSync();
  }

  // 构造公平锁还是非公平锁
  public ReentrantLock(boolean fair) {
    sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();
  }
}

// TODO

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