Java 基于AQS實現(xiàn)一個同步器
前面說了這個多,我們可以自己嘗試實現(xiàn)一個同步器,我們可以簡單的參考一下ReentrantLock這個類的實現(xiàn)方式,我們就簡單的實現(xiàn)一個不可重入的獨占鎖吧!
一.簡單分析ReentrantLock的結(jié)構(gòu)
下圖所示,直接實現(xiàn)了Lock這個接口,然后定義了一個內(nèi)部類繼承AQS,暫時不考慮公平鎖和非公平鎖,前面說AQS的時候說過,留有tryAcquire,tryRelease這兩個方法在具體子類中根據(jù)實際情況實現(xiàn)的,可想而知這個內(nèi)部類主要的是實現(xiàn)tryAcquire,tryRelease;

我們看看Lock接口,這些方法就是我們需要實現(xiàn)的;主要是獲取鎖和釋放鎖,還有一個實現(xiàn)條件變量的方法;
這里注意一下,有的方法后面帶有Interruptibly這種字樣的,這個方法表示如果該線程假如在阻塞隊列中掛起了,這時有另外一個線程去調(diào)用這個線程的中斷方法,那么就會立即拋出異常;不帶Interruptibly就是不會對中斷進(jìn)行響應(yīng)!

我們?nèi)绻纯碦eentrantLock里面的lock,unlock等方法的實現(xiàn),可以知道都是調(diào)用的Sync的方法,也就是AQS中的一些方法,所以在這里我們可以把Sync看做是一個工具類,我們主要是使用Lock接口的這些方法來實現(xiàn)我們鎖的功能;


二.創(chuàng)建一個鎖MyNonLock
我們只需要創(chuàng)建一個類實現(xiàn)Lock類,然后這個類中有一個內(nèi)部類MySync繼承AQS,然后在Lock的那些實現(xiàn)方法中調(diào)用MySync對象的某些方法就行了;
package com.example.demo.Lock;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
public class MyNonLock implements Lock, java.io.Serializable {
//創(chuàng)建一個具體的MySync來做具體的工作
private final MySync mySync = new MySync();
@Override
public void lock() {
mySync.acquire(1);
}
@Override
public boolean tryLock() {
return mySync.tryAcquire(1);
}
@Override
public boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException {
return mySync.tryAcquireNanos(1, unit.toNanos(time));
}
//帶了Interruptibly的方法表示對中斷進(jìn)行響應(yīng),就是當(dāng)一個線程在阻塞隊列中被掛起的時候,
//其他線程調(diào)用該線程的中斷方法中斷了該線程,該線程會拋出InterruptedException異常
@Override
public void lockInterruptibly() throws InterruptedException {
mySync.acquireInterruptibly(1);
}
@Override
public void unlock() {
mySync.release(1);
}
//很方便的獲取條件變量
@Override
public Condition newCondition() {
return mySync.newCondition();
}
private static class MySync extends AbstractQueuedSynchronizer {
// 鎖是否已經(jīng)被持有
protected boolean isHeldExclusively() {
return getState() == 1;
}
// 如果state為0,就嘗試獲取鎖,將state修改為1
public boolean tryAcquire(int acquires) {
assert acquires == 1;
if (compareAndSetState(0, 1)) {
setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
return true;
}
return false;
}
// 嘗試釋放鎖,將state設(shè)置為0
protected boolean tryRelease(int releases) {
assert releases == 1;
if (getState() == 0) {
throw new IllegalMonitorStateException();
}
setExclusiveOwnerThread(null);
setState(0);
return true;
}
//提供條件變量接口
Condition newCondition() {
return new ConditionObject();
}
}
}
三.生產(chǎn)者消費者模式
我們還可以根據(jù)我們自己實現(xiàn)的鎖MyNonLock實現(xiàn)一下生產(chǎn)者消費者模式,注意,這個鎖是不可重入鎖,不需要記錄持有鎖的線程獲取鎖的次數(shù),而且state的值為0表示當(dāng)前鎖沒有被占用,為1表示已經(jīng)被占用了;
package com.example.demo.study;
import java.util.Queue;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import com.example.demo.Lock.MyNonLock;
public class Study0202 {
// 我們往這個隊列中添加字符串
final static Queue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<String>();
// 創(chuàng)建我們自己的鎖對象
final static MyNonLock lock = new MyNonLock();
// 當(dāng)隊列queue中字符串滿了,其他的生產(chǎn)線程就丟到這個條件隊列里面
final static Condition full = lock.newCondition();
// 當(dāng)隊列queue是空的,其余的消費線程就丟到這個條件隊列里面
final static Condition empty = lock.newCondition();
// 隊列queue中存字符串最多只能是3個
final static int queue_MAX_SIZE = 3;
//往隊列queue中壓入字符串
public static void add() {
lock.lock();
try {
// 當(dāng)隊列滿了,就將其他生產(chǎn)線程丟進(jìn)full的條件隊列中
while (queue.size() == queue_MAX_SIZE) {
full.await();
}
System.out.println("prd:" + "hello");
// 往隊列queue中添加字符串
queue.add("hello");
// 生產(chǎn)成功,喚醒消費條件隊列中的所有線程趕緊去消費
empty.signalAll();
} catch (Exception e) {
//
} finally {
lock.unlock();
}
}
//從隊列queue彈出字符串
public static void poll() {
lock.lock();
try {
// 當(dāng)隊列queue中一個字符串都沒有,就將剩下的消費線程丟進(jìn)enpty對應(yīng)的隊列中
while (queue.size() == 0) {
empty.await();
}
// 消費隊列queue中的字符串
String poll = queue.poll();
System.out.println("consumer:" + poll);
// 消費成功,就喚醒full中所有的生產(chǎn)線程去生產(chǎn)字符串
full.signalAll();
} catch (Exception e) {
//
} finally {
lock.unlock();
}
}
public static void main(String[] args) {
// 生產(chǎn)者線程
for (int i = 0; i < 5; i++) {
new Thread(() -> {
add();
}).start();
}
// 消費者線程
for (int i = 0; i < 5; i++) {
new Thread(() -> {
poll();
}).start();
}
}
}

可以看到隊列中最多只能是3個字符串,最后都能被消費完畢!
以上就是基于AQS實現(xiàn)一個同步器的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于AQS實現(xiàn)同步器的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
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