多线程(三)：锁(Lock) 读写锁()ReadWriteLock (synchronized)_cache 读写对象锁

//Lock 锁的例子：和synchronized效果类似。

import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
 
public class LockTest8 {
	
	//Lock用来代替synchronized。
	public static void main(String[] args)  {
		//（用两个线程）实现向屏幕打印两个字符串，tom jerry。
		new LockTest8().init(); 
		//多线程代码块中（run方法内）要做到互斥效果,需要用到同一个对象锁.
	}
	/**
	 * 打印字符类
	 */
	class OutPutToScreen{
		//产生一把锁.
		Lock lock = new ReentrantLock();
	
		public  void print(String string){
			//锁住
			lock.lock();
			try {
				int len = string.length();
				for(int i=0;i<len;i++){
					System.out.print(string.charAt(i));
				}
				System.out.println();
			}finally{
				//解锁
				//unlock放在finally里比较好。以防发生异常时候没有释放锁.
				lock.unlock();
			}
		}
	}
	
	/**
	 * run方法里面操作的是同一个对象。因此用到当前对象锁，当前对象在被线程占用时，其他线程无法操作。
	 */
	public void init(){
		OutPutToScreen print = new OutPutToScreen();
		
		new Thread(new Runnable() {
					@Override
					public void run() {
						while (true) {
							print.print("thread_test");
						}
					}
				}).start();
		
		new Thread(new Runnable() {
			@Override
			public void run() {
				while (true) {
						print.print("tom_and_jerry");
				}
			}
		}).start();
	}
}

import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
 
public class LockTest8_1 {
 
	public static void main(String[] args)  {
		//（用两个线程）实现向屏幕打印两个字符串，tom jerry。
		
		new LockTest8_1().init();
	}
	
	Lock lock = new ReentrantLock();
	
	/**
	 * 打印字符类
	 */
	class OutPutToScreen{
		//互斥效果一定要是同一个对象,这个例子中A线程用到OutPutToScreen print对象，B
		public  void print(String string){
			lockTest(string);
		}
		
		public  void print2(String string){
			lockTest(string);
		}
		public void lockTest(String string){
			lock.lock();
			try {
				int len = string.length();
				for(int i=0;i<len;i++){
					System.out.print(string.charAt(i));
				}
				System.out.println();
			} finally{
				lock.unlock();
			}
		}
	}
	
	public void init(){
		OutPutToScreen print = new OutPutToScreen();
		OutPutToScreen print2 = new OutPutToScreen();
		
		new Thread(new Runnable() {
					@Override
					public void run() {
						while (true) {
							//线程操作不同对象
							print.print("thread_test");
						}
					}
				}).start();
		
		new Thread(new Runnable() {
			@Override
			public void run() {
				while (true) {
					//线程操作不同对象
						print2.print("tom_and_jerry");
				}
			}
		}).start();
		
	}
 
}

// 读写锁。的例子介绍

import java.util.Map;
import java.util.TreeMap;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;
 
import javax.xml.crypto.Data;
 
public class LockReadWriteTest {
 
	public static void main(String[] args) {
		//读写锁测试。读和写要互斥，读和读不用互斥，写和写要互斥，这个是基本的规则
		//共享数据封装在一个类中。
		LockReadWriteTest test = new LockReadWriteTest();
		test.test();
	}
	public void test(){
		MyData data = new MyData();
		Random r =new Random();
		//3个线程负责读
		for(int i=0;i<3;i++){
			new Thread(new Runnable() {
				@Override
				public void run() {
					while(true){
						data.read();
					}
				}
			}).start();
		}
		//3个线程负责写
		for(int i=0;i<3;i++){
			new Thread(new Runnable() {
				@Override
				public void run() {
					while(true){
						data.write(r.nextInt(1000));
					}
				}
			}).start();
		}
	}
	
	
	 class  MyData{
		//读写锁:读和写操作互斥。
		
		ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
		
		private Object data = null;
		//读
		public void read() {
			//
			lock.readLock().lock();
			try {
				
				System.out.println("准备读...");
				Thread.sleep(100);
				System.out.println("读取完毕:"+this.data);
			}catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}finally{
				lock.readLock().unlock();
			}
		}
		//写
		public void write(int data){
			lock.writeLock().lock();
			try {
				System.out.println("准备写...");
				Thread.sleep(100);
				this.data = data;
				System.out.println("写入完毕:"+this.data);
			}catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			} finally{
				lock.writeLock().unlock();
			}
		}
		
	}

}

//读写锁API中的例子

 class CachedData {
		   Object data;//缓存数据
		   volatile boolean cacheValid;//缓存是否存在
		   //读写锁
		   final ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();
		   //阅读这段代码时先考虑缓存常用的操作，那就是频繁读取，其次处理写入操作。
		   //并发的时候多个线程读的话不会造成数据的破坏，所以先上读锁，如果没有数据可读，就会有一个线程开始写入数据,
		   //并且给上 上写锁,在写之中不能读。写完了以后还原为读锁。这样读和写之间可以到达互斥效果。
		   void processCachedData() {
			   //0 读锁:当读取缓存数据时，不能有写入操作。
		     rwl.readLock().lock();
		      //3当没有缓存时候，就是写入缓存操作了
			     if (!cacheValid) {
			       // Must release read lock before acquiring write lock
			    	 //4在写入前先释放读锁。
			       rwl.readLock().unlock();
			       	//5接着在写入时候上   写锁
			       rwl.writeLock().lock();
			       try {
			         // Recheck state because another thread might have
			         // acquired write lock and changed state before we did.
			    	   //6在写之前再次判断一下是否写入数据或者更改数据了。因为还有可能有线程拿到写锁.
			         if (!cacheValid) {
			        	 //7写入数据
			           data = ...
			        	//8更改标记位
			           cacheValid = true;
			         }
			         // Downgrade by acquiring read lock before releasing write lock
			         //9在写入操作最后  在上   上读锁
			         rwl.readLock().lock();
			       } finally {
			    	   //10在写入操作最后释放写锁
			         rwl.writeLock().unlock(); // Unlock write, still hold read
			       }
			     }
 
		     try {
		       //1 读取数据即可
		       use(data);
		     } finally {
		    	 //2 最后释放读锁
		       rwl.readLock().unlock();
		     }
		   }
		 }}