java多線程加鎖以及Condition類的使用實(shí)例-創(chuàng)新互聯(lián)

本篇內(nèi)容介紹了“java多線程加鎖以及Condition類的使用實(shí)例”的有關(guān)知識(shí)，在實(shí)際案例的操作過程中，不少人都會(huì)遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

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代碼

import java.util.Arrays;import java.util.LinkedList;import java.util.List;import java.util.concurrent.locks.Condition;import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;import java.util.function.Predicate;public class Main { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { MyBlockingQueue<Integer> queue = new MyBlockingQueue<>(1); for (int i = 0; i < 10; i++) { int data = i; new Thread(() -> { try { queue.enqueue(data); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }).start(); } System.out.println("1111111"); for(int i=0;i<10;i++){ new Thread(() -> { try { queue.dequeue(); }catch (InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } }).start(); } } public static class MyBlockingQueue<E> { int size;//阻塞隊(duì)列較大容量 ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true); LinkedList<E> list=new LinkedList<>();//隊(duì)列底層實(shí)現(xiàn) Condition notFull = lock.newCondition();//隊(duì)列滿時(shí)的等待條件 Condition notEmpty = lock.newCondition();//隊(duì)列空時(shí)的等待條件 public MyBlockingQueue(int size) { this.size = size; } public void enqueue(E e) throws InterruptedException { lock.lock(); try { while(list.size() ==size)//隊(duì)列已滿,在notFull條件上等待 notFull.await(); list.add(e);//入隊(duì):加入鏈表末尾 System.out.println("入隊(duì)：" +e); notEmpty.signal(); //通知在notEmpty條件上等待的線程 } finally { lock.unlock(); } } public E dequeue() throws InterruptedException { E e; lock.lock(); try { while(list.size() == 0) notEmpty.await(); e = list.removeFirst();//出隊(duì):移除鏈表首元素 System.out.println("出隊(duì)："+e); notFull.signal();//通知在notFull條件上等待的線程 return e; } finally { lock.unlock(); } } }}

主函數(shù)啟動(dòng)了20個(gè)線程,前10個(gè)是入隊(duì)的后10個(gè)是出隊(duì)的,我們可以看啊可能輸出結(jié)果,

new Thread(() -> {try {queue.enqueue(data);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}).start();

注意到線程實(shí)現(xiàn),這個(gè)是lambda表達(dá)式實(shí)現(xiàn)Runable接口.

入隊(duì)：0出隊(duì)：0入隊(duì)：2出隊(duì)：2入隊(duì)：1出隊(duì)：1入隊(duì)：3出隊(duì)：3入隊(duì)：4出隊(duì)：4入隊(duì)：5出隊(duì)：5入隊(duì)：6出隊(duì)：6入隊(duì)：7出隊(duì)：7入隊(duì)：8出隊(duì)：8入隊(duì)：9出隊(duì)：9

可以看到1111111在第一個(gè)出隊(duì)之前,隊(duì)列容量為1,也就是說頭10個(gè)入隊(duì)進(jìn)程只有第一個(gè)成功了,其他均被阻塞.

并且出隊(duì)入隊(duì)順序是按照循環(huán)順序的,說明鎖是按照請(qǐng)求順序來獲取的,先到先得,這個(gè)說的就是公平鎖的意思,其實(shí)ReentrantLock既可以是公平鎖也可以是非公平鎖,其初始化的時(shí)候,往構(gòu)造函數(shù)里面?zhèn)魅雝rue則為公平鎖,false則為非公平鎖.

至于什么是可重入鎖,可以看看這篇/tupian/20230522/pp結(jié)合代碼的lock()方法,如果有線程進(jìn)入cpu并且調(diào)用lock(),如果該鎖沒有被其他線程獲取過,那么這個(gè)線程可以使用cpu時(shí)間,如果該鎖已經(jīng)被其他線程獲取了,那么該線程會(huì)給阻塞,進(jìn)入阻塞隊(duì)列, 這樣來說的話,其實(shí)"獲取"這個(gè)詞也沒什么難以理解的,其實(shí)就是一個(gè)標(biāo)記而已,然后lock()方法其實(shí)就只是判斷當(dāng)前線程是使用cpu時(shí)間,還是進(jìn)入阻塞隊(duì)列而已..

在看看unlock()方法,由上面的圖幫助,其實(shí)這個(gè)也很好理解,其實(shí)就是把阻塞隊(duì)列的隊(duì)首的線程出隊(duì),然后進(jìn)入就緒隊(duì)列而已.

可以猜測(cè),如果運(yùn)行過程中有多個(gè)鎖實(shí)例,那么就會(huì)有多少個(gè)可能阻塞的線程,那么除了使用用多個(gè)鎖,其實(shí)還有別的方法來增加阻塞線程,就是使用Condition類,需要指出的是condition類的await()方法,會(huì)阻塞當(dāng)前線程,然后自動(dòng)解除當(dāng)前線程獲取的鎖(這點(diǎn)尤其重要),切換線程,如果其他線程中有喚醒,那么這個(gè)在被喚醒后線程會(huì)從await()的位置繼續(xù)往下運(yùn)行,所以一般要配合while循環(huán)使用,如果某線程被喚醒,那么它對(duì)于它之前獲取的鎖,也將重新獲取,如果此時(shí)該鎖已經(jīng)被另外一個(gè)線程獲取,且還沒有解鎖,此時(shí)的喚醒就會(huì)出錯(cuò),會(huì)出現(xiàn)莫名其妙的錯(cuò)誤,所以需要設(shè)置一個(gè)volatile變量來檢測(cè)線程的運(yùn)行狀態(tài),所以await()方法前后都要檢測(cè).

這里提出一道題,來自leetcode,要求使用condition類來寫,

題意:

編寫一個(gè)可以從 1 到 n 輸出代表這個(gè)數(shù)字的字符串的程序，但是：

如果這個(gè)數(shù)字可以被 3 整除，輸出 "fizz"。

如果這個(gè)數(shù)字可以被 5 整除，輸出 "buzz"。

如果這個(gè)數(shù)字可以同時(shí)被 3 和 5 整除，輸出 "fizzbuzz"。

例如，當(dāng) n = 15，輸出： 1, 2, fizz, 4, buzz, fizz, 7, 8, fizz, buzz, 11, fizz, 13, 14, fizzbuzz。

解法:

import java.util.Random;import java.util.concurrent.TimeUnit;import java.util.concurrent.locks.Condition;import java.util.concurrent.locks.Lock;import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;public class Main { static void printFizz(int x){ System.out.printf("%d:Fizz,\n",x); } static void printBuzz(int x){ System.out.printf("%d:Buzz,\n",x); } static void printFizzBuzz(int x){ System.out.printf("%d:FizzBuzz,\n",x); } static void printaccpt(int x){ System.out.printf("%d,\n",x); } static volatile int now=1; static ReentrantLock lock=new ReentrantLock(); static Condition k1=lock.newCondition(); public static void test(int n) { new Thread(()->{ while(now<=n){ lock.lock(); try{ while(now%5==0||now%3!=0){ if(now>n) throw new InterruptedException(); k1.await(); if(now>n) throw new InterruptedException(); } printFizz(now); now++; k1.signalAll(); } catch (InterruptedException e) { break; //e.printStackTrace(); } finally{ lock.unlock(); } } System.out.println("Thread 1 is over"); }).start(); new Thread(()->{ while(now<=n){ lock.lock(); try{ while(now%5!=0||now%3==0) { if(now>n) throw new InterruptedException(); k1.await(); if(now>n) throw new InterruptedException(); } printBuzz(now); now++; k1.signalAll(); } catch (InterruptedException e) { break; // e.printStackTrace(); } finally{ lock.unlock(); } } System.out.println("Thread 2 is over"); }).start(); new Thread(()->{ while(now<=n){ lock.lock(); try{ while(now%5!=0||now%3!=0) { if(now>n) throw new InterruptedException(); k1.await(); if(now>n) throw new InterruptedException(); } printFizzBuzz(now); now++; k1.signalAll(); } catch (InterruptedException e) { break; //Thread.interrupted(); //e.printStackTrace(); } finally{ lock.unlock(); } } System.out.println("Thread 3 is over"); }).start(); new Thread(()->{ while(now<=n){ lock.lock(); try{ while(now%5==0||now%3==0) { if(now>n) throw new InterruptedException(); k1.await(); if(now>n) throw new InterruptedException(); } printaccpt(now); now++; k1.signalAll(); }catch (InterruptedException e){ break; //Thread.interrupted(); //e.printStackTrace(); } finally{ lock.unlock(); } } System.out.println("Thread 4 is over"); }).start(); } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { test(30); }}

“java多線程加鎖以及Condition類的使用實(shí)例”的內(nèi)容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識(shí)可以關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站，小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實(shí)用文章！

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