Java设计中如何使用Metux

作者:课课家教育更新于： 2016-02-29 16:28:21

　　java中Mutex是互斥体，广泛地应用在多线程编程中。本文以广为流程的Doug Lea的concurrent工具包的Mutex实现为例，进行一点探讨。在Doug Lea的concurrent工具包中，Mutex实现了Sync接口，该接口是concurrent工具包中所有锁(lock)、门(gate)和条件变量(condition)的公共接口，Sync的实现类主要有：Mutex、aphore及其子类、Latch、CountDown、ReentrantLock等。这也体现了面向抽象编程的思想，使我们可以在不改变代码或者改变少量代码的情况下，选择使用Sync的不同实现。下面是Sync接口的定义：

　　public interface Sync

　　public void acquire() throws InterruptedException;

　　//获取许可

　　public boolean attempt(long msecs) throws InterruptedException;

　　//尝试获取许可

　　public void release();

　　//释放许可

　　通过使用Sync可以替代java synchronized关键字，并提供更加灵活的同步控制。当然，并不是说　concurrent工具包是和Java synchronized独立的技术，其实concurrent工具包也是在synchronized的基础上搭建的，从下面对Mutex源码的解析即可以看到这一点。synchronized关键字仅在方法内或者代码块内有效，而使用Sync却可以跨越方法甚至通过在对象之间传递，跨越对象进行同步。这是Sync及concurrent工具包比直接使用synchronized更加强大的地方。

　　注意Sync中的acquire()和attempt()都会抛出InterruptedException，所以使用Sync及其子类时，调用这些方法一定要捕获InterruptedException。而release()方法并不会抛出InterruptedException，这是因为在acquire()和attempt()方法中可能会调用wait()等待其它线程释放锁。而release()在实现上进行了简化，直接释放锁，不管是否真的持有。所以，你可以对一个并没有acquire()的线程调用release()这也不会有什么问题。而由于release()不会抛出InterruptedException，所以我们可以在catch或finally子句中调用release()以保证获得的锁能够被正确释放。比如：

　　class X

　　Sync gate; // ...

　　public void m()

　　try

　　gate.acquire();

　　// block until condition holds

　　try

　　// ... method body

　　finally { gate.release(); }

　　catch (InterruptedException ex) { // ... evasive action }

　　Mutex是一个非重入的互斥锁。Mutex广泛地用在需要跨越方法的before/after类型的同步环境中。下面是Doug Lea的concurrent工具包中的Mutex的实现。

　　public class Mutex implements Sync

　　/** The lock status **/

　　protected boolean inuse_ = false;

　　public void acquire() throws InterruptedException

　　if (Thread.interrupted()) throw new InterruptedException();//(1)

　　synchronized(this)

　　try

　　while (inuse_) wait();

　　inuse_ = true;

　　catch (InterruptedException ex)

　　//(2)

　　notify();

　　throw ex;

　　public synchronized void release()

　　inuse_ = false;

　　notify();

　　public boolean attempt(long msecs) throws InterruptedException

　　if (Thread.interrupted()) throw new InterruptedException();

　　synchronized(this)

　　if (!inuse_)

　　inuse_ = true;

　　return true;

　　else if (msecs <= 0)

　　return false;

　　else

　　long waitTime = msecs;

　　long start = System.currentTimeMillis();

　　try

　　for (;;)

　　wait(waitTime);

　　if (!inuse_)

　　inuse_ = true;

　　return true;

　　else

　　waitTime = msecs - (System.currentTimeMillis() - start);

　　if (waitTime <= 0) // (3)

　　return false;

　　catch (InterruptedException ex)

　　notify();

　　throw ex;