摘要：了解自動(dòng)鎖很早就受不了鎖的機(jī)制了每次都需要在去解鎖不僅代碼不美觀而且很麻煩我想能不能實(shí)現(xiàn)加鎖之后自動(dòng)解鎖如果是可以利用析構(gòu)函數(shù)實(shí)現(xiàn)但就想了想好像可以利用的特性對(duì)象只需要實(shí)現(xiàn)接口實(shí)現(xiàn)自動(dòng)鎖我了解如何利用特性寫(xiě)一個(gè)自動(dòng)鎖那么下面我們開(kāi)始真正

了解自動(dòng)鎖

很早就受不了 java 鎖的機(jī)制了,每次都需要在 finally 去解鎖, 不僅代碼不美觀,而且很麻煩

我想能不能實(shí)現(xiàn)加鎖之后自動(dòng)解鎖, 如果是C++ 可以利用析構(gòu)函數(shù)實(shí)現(xiàn), 但java就.......

想了想好像可以利用java7 的 try-with-resource 特性, 對(duì)象只需要實(shí)現(xiàn) AutoCloseable 接口

class AutoLock implements AutoCloseable
{
    // other function start
    
    // ........
    
    // other function end

    // I like this feature
    @Override
    public void close() throws Exception
    {
        unLock();
    }
}

實(shí)現(xiàn)自動(dòng)鎖

我了解如何利用java特性寫(xiě)一個(gè)自動(dòng)鎖那么, 下面我們開(kāi)始真正的實(shí)現(xiàn)

// 自動(dòng)鎖實(shí)現(xiàn)類
public static class AutoLock implements AutoCloseable
{
    // 重入鎖對(duì)象
    private ReentrantLock reentrantLock = new ReentrantLock();

    /**
     * 自動(dòng)鎖 加鎖
     * @return 返回自動(dòng)鎖本身
     */
    public AutoLock lock()
    {
        // 加鎖
        reentrantLock.lock();
        return this;
    }

    public static AutoLock getAutoLock()
    {
        return new AutoLock().lock();
    }

    /**
     * 自動(dòng)鎖解鎖
     * @return 返回自動(dòng)鎖本身
     */
    private AutoLock unLock()
    {
        // 解鎖
        if (null != reentrantLock && reentrantLock.isLocked())
        {
            reentrantLock.unlock();           
        }
        return this;
    }

    @Override
    public void close() throws Exception
    {
        unLock();
    }
}

// 簡(jiǎn)單, 調(diào)用示例

public void testAutoLock() throws Exception
{
    try(AutoLock autoLock = new AutoLock())
    {
        autoLock.lock()
        // do some thing.....
    }
    
    // 不用再解鎖了, 不用再解鎖了, 不用再解鎖了!!!
}

// 更方便的調(diào)用示例

public void testAutoLock() throws Exception
{
    // 使用靜態(tài)方法
    try(AutoLock autoLock = AutoLock.getAutoLock())
    {
        // do some thing.....
    }
    
    // 不用再解鎖了, 不用再解鎖了, 不用再解鎖了!!!
}

自動(dòng)鎖的使用場(chǎng)景

前面兩種調(diào)用方式, 只是打個(gè)比方, 但是很多時(shí)候,我們的需求并不是 每次都需要 new ReentrantLock(), 這樣并沒(méi)有什么N用的, 因?yàn)槊看涡碌?重入鎖"實(shí)例, 起不到防止重入的目的, 那我們改變一下方式, 我們做兩個(gè)地方的改變, 我們修改reentrantLock 成員不做初始化new, 而是通過(guò)參數(shù)傳入Lock 抽象接口對(duì)象

// 自動(dòng)鎖實(shí)現(xiàn)類
public class AutoLock implements AutoCloseable
{
    // *重入鎖對(duì)象 (改變1)*
    private Lock autoLock = null

    // *重寫(xiě)構(gòu)造函數(shù)(改變2)*
    private AutoLock(Lock autoLock)
    {
        this.autoLock = autoLock;
    }

    /**
     * 自動(dòng)鎖 加鎖
     * @return 返回自動(dòng)鎖本身
     */
    public AutoLock lock()
    {
        // *加鎖(改變3)*
        if (null != reentrantLock)
        {
            reentrantLock.lock();
        }
        return this;
    }

    // *獲取自動(dòng)鎖對(duì)象 (改變4)*
    public static AutoLock getAutoLock(Lock autoLock)
    {
        return new AutoLock(autoLock).lock();
    }

    /**
     * 自動(dòng)鎖解鎖
     * @return 返回自動(dòng)鎖本身
     */
    private AutoLock unLock()
    {
        // 解鎖
        if (null != autoLock)
        {
            autoLock.unlock();
        }
        return this;
    }

    @Override
    public void close() throws Exception
    {
        unLock();
    }
}

至于為什么傳入的是 Lock 抽象接口, 因?yàn)楹芩鶗r(shí)候,我們可能自定義一個(gè)鎖對(duì)象, 或者以后JDK可能提供的其他鎖, 我們來(lái)看看調(diào)用示例吧

public class TestService()
{
    private Lock reentrantLock = new ReentrantLock();
    
    // 假設(shè)線程A調(diào)用此方法
    pubilc void testAutoLockA() throws Exception
    {
        try(AutoLock autoLock = AutoLock.getAutoLock(reentrantLock))
        {
            // do some thing....
        }
    }
    
    // 假設(shè)線程B調(diào)用此方法
    public void testAutoKLockB() throws Exception
    {
        try(AutoLock autoLock = AutoLock.getAutoLock(reentrantLock))
        {
            // do some thing....
        }
    }
}

至此我們就實(shí)現(xiàn)了,我們假設(shè)的常用場(chǎng)景

更高級(jí)的用法

如果我要更細(xì)粒度的鎖, 不是在對(duì)象的成員中存在鎖對(duì)象,怎么辦.
我寫(xiě)一個(gè)方法, 希望可以幫助大家, 拋磚引玉, 如果可以提供更好的方式請(qǐng)求留言

/**
 * Description: TestLock
 * Created by: IcerLeer
 * Created on: 2017-08-31 17:42
 */
public class LockUtils
{
    // 自動(dòng)鎖緩存隊(duì)列, 實(shí)現(xiàn)不可重入
    private static ConcurrentHashMap lockMap = new ConcurrentHashMap<>();

    /**
     * 獲取自動(dòng)鎖
     * @param strKey 自動(dòng)鎖關(guān)鍵字
     * @return 返回自動(dòng)鎖對(duì)象
     */
    public static AutoLock getAutoLock(String strKey)
    {
        synchronized (strKey.intern())
        {
            return lockMap.computeIfAbsent(strKey, key -> new AutoLock(strKey)).lock();
        }
    }

    /**
     * 移除自動(dòng)鎖
     * @param strKey 自動(dòng)鎖關(guān)鍵字
     */
    private static void removeAutoLock(String strKey)
    {
        lockMap.remove(strKey);
    }

    /**
     * 自動(dòng)鎖
     */
    public static class AutoLock implements AutoCloseable
    {
        // 鎖的關(guān)鍵字
        private String lockKey = "";
        // 事務(wù)鎖對(duì)象
        private ReentrantLock reentrantLock = new ReentrantLock();
        // 引用計(jì)數(shù)
        private int refNumber = 0;

        // 初始化構(gòu)造函數(shù)
        public AutoLock(String strKey)
        {
            if (StringUtils.isNotBlank(strKey))
            {
                lockKey = strKey;
            }
        }

        /**
         * 自動(dòng)鎖 加鎖
         * @return 返回自動(dòng)鎖本身
         */
        private AutoLock lock()
        {
            // 增加引用次數(shù)
            refNumber++;
            // 加鎖
            reentrantLock.lock();
            return this;
        }

        /**
         * 自動(dòng)鎖解鎖
         * @return 返回自動(dòng)鎖本身
         */
        private AutoLock unLock()
        {
            // 解鎖
            if (null != reentrantLock && reentrantLock.isLocked())
            {
                reentrantLock.unlock();
                // 判斷是否應(yīng)該把自動(dòng)鎖移除隊(duì)列
                synchronized (lockKey.intern())
                {
                    // 減少引用次數(shù)
                    refNumber--;
                    // 如果引用計(jì)數(shù)
                    if (0 == refNumber)
                    {
                        removeAutoLock(lockKey);
                    }
                }
            }
            return this;
        }

        @Override
        public void close() throws Exception
        {
            unLock();
        }

    }
}

當(dāng)然少不了調(diào)用示例

private void testAutoLockA() throws Exception
{
    /// "Test" 為鎖的關(guān)鍵字, 相同的關(guān)鍵字實(shí)現(xiàn)不可重入鎖
    try(LockUtils.AutoLock autoLock = LockUtils.getAutoLock("Test"))
    {
        // do some thing
        sleep(10);
    }
}

private void testAutoLockB() throws Exception
{
    /// "Test" 為鎖的關(guān)鍵字, 相同的關(guān)鍵字實(shí)現(xiàn)不可重入鎖
    try(LockUtils.AutoLock autoLock = LockUtils.getAutoLock("Test"))
    {
        // do some thing
        sleep(10);
    }
}