java多线程并发中使用Lockers类将多线程共享资源锁定

package com.yao;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;

/**
 * Lockers
 * 在多线程编程里面一个重要的概念是锁定，如果一个资源是多个线程共享的，为了保证数据的完整性，
 * 在进行事务性操作时需要将共享资源锁定，这样可以保证在做事务性操作时只有一个线程能对资源进行操作，
 * 从而保证数据的完整性。在5.0以前，锁定的功能是由Synchronized关键字来实现的。
 */
public class Lockers {

 /**
  * 测试Lock的使用。在方法中使用Lock，可以避免使用Synchronized关键字。
  */
 public static class LockTest {

  Lock lock = new ReentrantLock();// 锁
  double value = 0d; // 值
  int addtimes = 0;

  /**
   * 增加value的值，该方法的操作分为2步，而且相互依赖，必须实现在一个事务中
   * 所以该方法必须同步，以前的做法是在方法声明中使用Synchronized关键字。
   */
  public void addValue(double v) {
   lock.lock();// 取得锁
   System.out.println("LockTest to addValue: " + v + "   "
     + System.currentTimeMillis());
   try {
    Thread.sleep(1000);
   } catch (InterruptedException e) {
   }
   this.value += v;
   this.addtimes++;
   lock.unlock();// 释放锁
  }

  public double getValue() {
   return this.value;
  }
 }
 public static void testLockTest() throws Exception{
  final LockTest lockTest = new LockTest();
  // 新建任务1，调用lockTest的addValue方法
  Runnable task1 = new Runnable(){
   public void run(){
    lockTest.addValue(55.55);
   }
  };
  // 新建任务2，调用lockTest的getValue方法
  Runnable task2 = new Runnable(){
   public void run(){
    System.out.println("value: " + lockTest.getValue());
   }
  };
  // 新建任务执行服务
  ExecutorService cachedService = Executors.newCachedThreadPool();
  Future future = null;
  // 同时执行任务1三次，由于addValue方法使用了锁机制，所以，实质上会顺序执行
  for (int i=0; i<3; i++){
   future = cachedService.submit(task1);
  }
  // 等待最后一个任务1被执行完
  future.get();
  // 再执行任务2，输出结果
  future = cachedService.submit(task2);
  // 等待任务2执行完后，关闭任务执行服务
  future.get();
  cachedService.shutdownNow();
 }

 /**
  * ReadWriteLock内置两个Lock，一个是读的Lock，一个是写的Lock。
  * 多个线程可同时得到读的Lock，但只有一个线程能得到写的Lock，
  * 而且写的Lock被锁定后，任何线程都不能得到Lock。ReadWriteLock提供的方法有：
  * readLock(): 返回一个读的lock
  * writeLock(): 返回一个写的lock, 此lock是排他的。
  * ReadWriteLockTest很适合处理类似文件的读写操作。
  * 读的时候可以同时读，但不能写；写的时候既不能同时写也不能读。
  */
 public static class ReadWriteLockTest{
  // 锁
  ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
  // 值
  double value = 0d;
  int addtimes = 0;

  /**
   * 增加value的值，不允许多个线程同时进入该方法
   */
  public void addValue(double v) {
   // 得到writeLock并锁定
   Lock writeLock = lock.writeLock();
   writeLock.lock();
   System.out.println("ReadWriteLockTest to addValue: " + v + "   "
     + System.currentTimeMillis());
   try {
    Thread.sleep(1000);
   } catch (InterruptedException e) {
   }
   try {
    // 做写的工作
    this.value += v;
    this.addtimes++;
   } finally {
    // 释放writeLock锁
    writeLock.unlock();
   }
  }
  /**
   * 获得信息。当有线程在调用addValue方法时，getInfo得到的信息可能是不正确的。
   * 所以，也必须保证该方法在被调用时，没有方法在调用addValue方法。
   */
  public String getInfo() {
   // 得到readLock并锁定
   Lock readLock = lock.readLock();
   readLock.lock();
   System.out.println("ReadWriteLockTest to getInfo   "
     + System.currentTimeMillis());
   try {
    Thread.sleep(1000);
   } catch (InterruptedException e) {
   }
   try {
    // 做读的工作
    return this.value + " : " + this.addtimes;
   } finally {
    // 释放readLock
    readLock.unlock();
   }
  }
 }

 public static void testReadWriteLockTest() throws Exception{
  final ReadWriteLockTest readWriteLockTest = new ReadWriteLockTest();
  // 新建任务1，调用lockTest的addValue方法
  Runnable task_1 = new Runnable(){
   public void run(){
    readWriteLockTest.addValue(55.55);
   }
  };
  // 新建任务2，调用lockTest的getValue方法
  Runnable task_2 = new Runnable(){
   public void run(){
    System.out.println("info: " + readWriteLockTest.getInfo());
   }
  };
  // 新建任务执行服务
  ExecutorService cachedService_1 = Executors.newCachedThreadPool();
  Future future_1 = null;
  // 同时执行5个任务，其中前2个任务是task_1，后两个任务是task_2
  for (int i=0; i<2; i++){
   future_1 = cachedService_1.submit(task_1);
  }
  for (int i=0; i<2; i++){
   future_1 = cachedService_1.submit(task_2);
  }
  // 最后一个任务是task_1
  future_1 = cachedService_1.submit(task_1);
  // 这5个任务的执行顺序应该是：
  // 第一个task_1先执行，第二个task_1再执行；这是因为不能同时写，所以必须等。
  // 然后2个task_2同时执行；这是因为在写的时候，就不能读，所以都等待写结束，
  // 又因为可以同时读，所以它们同时执行
  // 最后一个task_1再执行。这是因为在读的时候，也不能写，所以必须等待读结束后，才能写。

  // 等待最后一个task_2被执行完
  future_1.get();
  cachedService_1.shutdownNow();
 }

 public static void main(String[] args) throws Exception{
  Lockers.testLockTest();
  System.out.println("---------------------");
  Lockers.testReadWriteLockTest();
 }
}