Android ReentrantLock

synchronized原語和ReentrantLock在一般情況下沒有什么區別，但是在非常復雜的同步應用中，請考慮使用ReentrantLock，特別是遇到下面2種需求的時候。 
1.某個線程在等待一個鎖的控制權的這段時間需要中斷 
2.需要分開處理一些wait-notify，ReentrantLock里面的Condition應用，能夠控制notify哪個線程 
3.具有公平鎖功能，每個到來的線程都將排隊等候 
下面細細道來…… 

先說第一種情況，ReentrantLock的lock機制有2種，忽略中斷鎖和響應中斷鎖，這給我們帶來了很大的靈活性。比如：如果A、B2個線程去競爭鎖，A線程得到了鎖，B線程等待，但是A線程這個時候實在有太多事情要處理，就是一直不返回，B線程可能就會等不及了，想中斷自己，不再等待這個鎖了，轉而處理其他事情。這個時候ReentrantLock就提供了2種機制，第一，B線程中斷自己（或者別的線程中斷它），但是ReentrantLock不去響應，繼續讓B線程等待，你再怎么中斷，我全當耳邊風（synchronized原語就是如此）；第二，B線程中斷自己（或者別的線程中斷它），ReentrantLock處理了這個中斷，並且不再等待這個鎖的到來，完全放棄。（如果你沒有了解java的中斷機制，請參考下相關資料，再回頭看這篇文章，80%的人根本沒有真正理解什么是java的中斷，呵呵） 

這里來做個試驗，首先搞一個Buffer類，它有讀操作和寫操作，為了不讀到臟數據，寫和讀都需要加鎖，我們先用synchronized原語來加鎖，如下： 

package cn.vicky.chapt10;

/**
 *
 * @author Vicky.H
 */
public class Buffer {

    private Object lock;

    public Buffer() {
        lock = this;
    }

    public void write() {
        synchronized (lock) {
            long startTime = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("開始往這個buff寫入數據…");
            for (;;)// 模擬要處理很長時間    
            {
                if (System.currentTimeMillis()
                        - startTime > Integer.MAX_VALUE) {
                    break;
                }
            }
            System.out.println("終於寫完了");
        }
    }

    public void read() {
        synchronized (lock) {
            System.out.println("從這個buff讀數據");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Buffer buff = new Buffer();

        final Writer writer = new Writer(buff);
        final Reader reader = new Reader(buff);

        writer.start();
        reader.start();

        new Thread(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                long start = System.currentTimeMillis();
                for (;;) {
                    //等5秒鍾去中斷讀    
                    if (System.currentTimeMillis()
                            - start > 5000) {
                        System.out.println("不等了，嘗試中斷");
                        reader.interrupt();
                        break;
                    }

                }

            }
        }).start();
        // 我們期待“讀”這個線程能退出等待鎖，可是事與願違，一旦讀這個線程發現自己得不到鎖，
        // 就一直開始等待了，就算它等死，也得不到鎖，因為寫線程要21億秒才能完成 T_T ，即使我們中斷它，
        // 它都不來響應下，看來真的要等死了。這個時候，ReentrantLock給了一種機制讓我們來響應中斷，
        // 讓“讀”能伸能屈，勇敢放棄對這個鎖的等待。我們來改寫Buffer這個類，就叫BufferInterruptibly吧，可中斷緩存。
    }
}

class Writer extends Thread {

    private Buffer buff;

    public Writer(Buffer buff) {
        this.buff = buff;
    }

    @Override
    public void run() {
        buff.write();
    }
}

class Reader extends Thread {

    private Buffer buff;

    public Reader(Buffer buff) {
        this.buff = buff;
    }

    @Override
    public void run() {

        buff.read();//這里估計會一直阻塞    

        System.out.println("讀結束");

    }
}

package cn.vicky.chapt10;

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

/**
 *
 * @author Vicky.H
 */
public class BufferInterruptibly {

    private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

    public void write() {
        lock.lock();
        try {
            long startTime = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("開始往這個buff寫入數據…");
            for (;;)// 模擬要處理很長時間    
            {
                if (System.currentTimeMillis()
                        - startTime > Integer.MAX_VALUE) {
                    break;
                }
            }
            System.out.println("終於寫完了");
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public void read() throws InterruptedException {
        lock.lockInterruptibly();// 注意這里，可以響應中斷    
        try {
            System.out.println("從這個buff讀數據");
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public static void main(String args[]) {
        BufferInterruptibly buff = new BufferInterruptibly();

        final Writer2 writer = new Writer2(buff);
        final Reader2 reader = new Reader2(buff);

        writer.start();
        reader.start();

        new Thread(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                long start = System.currentTimeMillis();
                for (;;) {
                    if (System.currentTimeMillis()
                            - start > 5000) {
                        System.out.println("不等了，嘗試中斷");
                        reader.interrupt();
                        break;
                    }
                }
            }
        }).start();

    }
}

class Reader2 extends Thread {

    private BufferInterruptibly buff;

    public Reader2(BufferInterruptibly buff) {
        this.buff = buff;
    }

    @Override
    public void run() {

        try {
            buff.read();//可以收到中斷的異常，從而有效退出    
        } catch (InterruptedException e) {
            System.out.println("我不讀了");
        }

        System.out.println("讀結束");

    }
}

class Writer2 extends Thread {

    private BufferInterruptibly buff;

    public Writer2(BufferInterruptibly buff) {
        this.buff = buff;
    }

    @Override
    public void run() {
        buff.write();
    }
    
}

2個程序，運行結果：

run：
開始往這個buff寫入數據…
不等了，嘗試中斷 

run：
開始往這個buff寫入數據…
不等了，嘗試中斷
我不讀了
讀結束

‍ReentrantLock是一個互斥的同步器，其實現了接口Lock

一個重要Example：

package tags;

import java.util.Calendar;

public class TestLock {
    private ReentrantLock lock = null;
    
    public int data = 100;     // 用於線程同步訪問的共享數據

    public TestLock() {
        lock = new ReentrantLock(); // 創建一個自由競爭的可重入鎖
    }
    public ReentrantLock getLock() {
        return lock;
    }
    
    public void testReentry() {
        lock.lock();
        Calendar now = Calendar.getInstance();
        System.out.println(now.getTime() + " " + Thread.currentThread()    + " get lock.");
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestLock tester = new TestLock();

        //1、測試可重入
        tester.testReentry();
        tester.testReentry(); // 能執行到這里而不阻塞，表示鎖可重入
        tester.testReentry(); // 再次重入

        // 釋放重入測試的鎖，要按重入的數量解鎖，否則其他線程無法獲取該鎖。
        tester.getLock().unlock();
        tester.getLock().unlock();
        tester.getLock().unlock();

        //2、測試互斥
        // 啟動3個線程測試在鎖保護下的共享數據data的訪問
        new Thread(new workerThread(tester)).start();
        new Thread(new workerThread(tester)).start();
        new Thread(new workerThread(tester)).start();
    }


    // 線程調用的方法
    public void testRun() throws Exception {
        lock.lock();

        Calendar now = Calendar.getInstance();
        try {
            // 獲取鎖后顯示 當前時間 當前調用線程 共享數據的值（並使共享數據 + 1）
            System.out.println(now.getTime() + " " + Thread.currentThread()+ " accesses the data " + data++);
            Thread.sleep(1000);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}

// 工作線程，調用TestServer.testRun
class workerThread implements Runnable {

    private TestLock tester = null;

    public workerThread(TestLock testLock) {
        this.tester = testLock;
    }

    public void run() {
        try {
            tester.testRun();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}