Gambaran keseluruhan Lock API dalam java

Menguruskan akses kepada sumber yang dikongsi adalah penting dalam pengaturcaraan serentak untuk memastikan ketekalan data. Kata kunci disegerakkan tradisional tidak mempunyai fleksibiliti untuk senario kompleks seperti keadilan, memperoleh kunci serta-merta, tunggu masa tertentu untuk memperoleh kunci, dsb. Lock, ReadWriteLock dan StampedLock API diperkenalkan dalam Java 1.5 untuk menangani had ini dan memberikan kawalan yang hebat kepada pembangun untuk mengendalikan akses sumber yang dikongsi. Ia adalah sebahagian daripada pakej java.util.concurrent.

Kunci API

API Kunci ialah antara muka dan menyediakan kaedah di bawah untuk mengendalikan penyegerakan benang.

• void lock() Ia digunakan untuk memperoleh kunci. Jika kunci tidak tersedia, benang akan disekat sehingga kunci diperoleh.
• void lockInterruptibly() Ia sama seperti lock(), tetapi urutan ini boleh diganggu.
• boolean tryLock() Ia mengembalikan benar jika kunci diperoleh; jika tidak, palsu. Benang tidak akan disekat jika kunci tidak diberikan.
• boolean tryLock(masa tamat lama, unit TimeUnit) Ia sama seperti tryLock() tetapi menunggu untuk tempoh masa yang ditentukan sahaja.
• void unlock()Melepaskan kunci.
• Condition newCondition() Menyediakan keupayaan untuk benang menunggu beberapa keadaan berlaku semasa melaksanakan bahagian kritikal.

ReentrantLock

• Kelas ReentrantLock melaksanakan antara muka Lock. 
• Kunci masuk semula membolehkan benang memperoleh kunci beberapa kali dan melepaskannya beberapa kali.
• Jika anda mahukan dasar keadilan, gunakan pembina parameter ReentrantLock.
• Jika keadilan didayakan, Ia memastikan benang menunggu yang paling lama diberikan akses kepada kunci.
• Gunakan akhirnya blok untuk melepaskan kunci untuk mengelakkan keadaan buntu.

ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true); //fair lock
public void methodExecution() {
    lock.lock();
    try {
        // Critical section here
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}

API ReadWriteLock

ReadWriteLock API ialah antara muka dan mengekalkan sepasang kunci untuk mengekalkan senario baca dan tulis. Kunci baca boleh dipegang serentak oleh berbilang benang jika tiada penulis. Kunci tulis adalah eksklusif.

• Lock readLock() - Mengembalikan kunci yang digunakan untuk membaca.
• Lock writeLock() - Mengembalikan kunci yang digunakan untuk menulis.

Peraturan Utama

• Jika anda mempunyai kunci baca, anda tidak boleh memperoleh kunci tulis.
• Jika anda mempunyai kunci tulis, anda tidak boleh memperoleh kunci baca dalam mana-mana urutan lain.
• Jika anda mempunyai kunci tulis, anda boleh memperoleh kunci tulis lain dalam urutan yang sama.
• Kunci tulis dibenarkan apabila tiada kunci baca atau tulis lain yang aktif.
• Semasa menunggu kunci tulis, tiada kunci baca baharu daripada urutan lain dibenarkan.

ReentrantReadWriteLock

• Kelas ReentrantReadWriteLock melaksanakan antara muka ReadWriteLock.
• Berguna jika kita mempunyai lebih banyak membaca berbanding menulis.

Contoh: Dalam komunikasi perkhidmatan mikro, andaikan Perkhidmatan B menjangkakan JWT daripada Perkhidmatan A. JWT dijana oleh Perkhidmatan A dan boleh disimpan dalam cache selama beberapa minit. Dalam senario ini, ReentrantReadWriteLock akan menjadi lebih berguna. Kami boleh memperbaharui token jika ia telah tamat tempoh atau hampir tamat tempoh. Saya tidak mendapatkan kunci baca di sini untuk mengelakkan kebuluran membaca.

ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true); //fair lock
public void methodExecution() {
    lock.lock();
    try {
        // Critical section here
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}

API StampedLock

StampedLock telah diperkenalkan dalam Java 8 dan ia adalah kelas. Ia menyokong tiga mod penguncian dan mengembalikan setem yang digunakan untuk melepaskan kunci. Ia membenarkan peningkatan kunci.

1. Kunci Baca Membenarkan berbilang benang dibaca serentak.
2. Kunci Tulis Mengembalikan kunci yang digunakan untuk menulis.
3. Kunci Baca Optimis Membenarkan utas membaca tanpa memperoleh kunci baca tradisional, yang meningkatkan prestasi kerana ia mengelakkan perbalahan.

• long writeLock() Memperoleh kunci eksklusif, menyekat jika perlu sehingga tersedia.
• void unlockWrite(cop panjang) Melepaskan kunci tulis.
• long readLock() Memperoleh kunci baca, menyekat jika kunci tulis sedang dijalankan.
• void unlockRead(cop panjang) Mengeluarkan kunci baca.
• long tryOptimisticRead() Mengembalikan setem yang kemudiannya boleh disahkan, atau sifar jika dikunci secara eksklusif.
• pengesahan boolean(cop panjang) Mengembalikan benar jika kunci belum diperoleh secara eksklusif (kunci tulis) sejak pengeluaran setem yang diberikan; jika tidak, palsu.
• long tryConvertToWriteLock(cop panjang) Menaik taraf kunci baca atau optimis kepada kunci tulis. Sekat sehingga ia tersedia.

Isi Penting:

• Ia bukan masuk semula, bermakna benang yang memegang kunci tidak boleh memperolehnya semula.
• Ia tidak menyokong syarat.
• Ia tidak menyokong keadilan.

String jwt = JwtUtil.generateJwt();
ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
Lock writeLock = lock.writeLock();
Lock readLock = lock.readLock();

public String getJwt(String key, String value) {
    if (StringUtils.hasLength(jwt)) {
        if (JwtUtil.isJwtEligibleToRenew(jwt)) {
            generateJwt();
        }
    } else {
        generateJwt();
    }
    return this.jwt;
}

public void generateJwt() {
    this.writeLock.lock(); //write lock
    try {
        if (JwtUtil.isJwtEligibleToRenew(jwt)) {
            this.jwt = JwtUtil.generateJwt();
        }
    } finally {
        this.writeLock.unlock(); //release write lock
    }
}

Contoh bacaan yang optimis. Ini membolehkan benang dibaca tanpa memperoleh kunci baca tradisional, yang meningkatkan prestasi kerana ia mengelakkan pertikaian kunci. Jika sebarang kunci tulis diperoleh selepas memperoleh masa kunci baca yang optimistik, validate() akan mengembalikan palsu jika tidak, ia akan menjadi benar.

public void readAndWrite() {
    long l = this.stampedLock.readLock();
    try {
        //critical section
    } finally {
        this.stampedLock.unlock(l);
    }

    long w = this.stampedLock.writeLock();
    try {
        //critical section
    } finally {
        this.stampedLock.unlock(w);
    }
}

Selamat Mengekod dan Belajar !!!

Sila tinggalkan ulasan jika anda mempunyai sebarang soalan.

Atas ialah kandungan terperinci Gambaran keseluruhan Lock API dalam java. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!