Java多线程同步设计中使用Metux

【 tulaoshi.com - 编程语言 】

　　
　　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、Semaphore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要害字，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要害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。
　　
　　注重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捉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
　　{