前言
Python 提供了 try-with-lock，不需要显式地获取和释放锁，非常方便。Java 没有这样的机制，不过我们可以自己实现这个机制。
本文以访问量统计的简化场景为例，介绍相关内容，即：
public class VisitCounter {
@Getter
private long visits = 0;
public void visit() {
visits ;
}
}
这里的visit()方法，是线程不安全的，若多线程并发访问该方法，visits结果是错的。因此多线程下需要上锁，即：
public void safeVisit() {
try {
lock.lock();
visits ;
} finally {
lock.unlock();
}
}
为避免lock... unlock的麻烦，本文提供了以下几种封装思路，仅供参考。
方案1 使用AutoCloseable
java7 开始提供的AutoCloseable接口，实现了try-with-resources功能，可以利用它来实现锁的自动释放。
public class AutoCloseableLock implements AutoCloseable{
private final Lock lock;
public AutoCloseableLock(Lock lock) {
this.lock = lock;
}
@Override
public void close() throws Exception {
lock.unlock();
}
public void lock() {
lock.lock();
}
public boolean tryLock() {
return lock.tryLock();
}
public void lockInterruptibly() throws InterruptedException {
lock.lockInterruptibly();
}
}
应用：
public void safeVisit() throws Exception {
try (AutoCloseableLock autoCloseableLock = new AutoCloseableLock(lock)) {
autoCloseableLock.lock();
visits ;
}
}
方案2 使用lambda
得益于lambda和函数式编程的使用，Java 8 开始鼓励“行为参数化”，实现了环绕执行模式。说白了，类似于代理模式，把要上锁执行的代码，放到一个lambda表达式中，在lambda之外套上try lock ... finally的外壳，由于lambda作为上锁代码的载体，是以参数形式传入的，因此具备通用性。这段文字描述的，即下面代码中的runWithLock(Runable)方法，这就是所谓的“环绕执行模式”。虽然文字描述不好理解，看代码一目了然。
public class AutoReleaseLockHolder {
private final Lock lock;
public AutoReleaseLockHolder(Lock lock) {
this.lock = lock;
}
public void runWithLock(Runnable runnable) {
try {
lock.lock();
runnable.run();
} finally {
lock.unlock();
}
}
public boolean runWithTryLock(Runnable runnable) {
try {
boolean locked = lock.tryLock();
if (!locked) {
return false;
}
runnable.run();
return true;
} finally {
lock.unlock();
}
}
public void runWithLockInterruptibly(Runnable runnable)
throws InterruptedException {
try {
lock.lockInterruptibly();
runnable.run();
} finally {
lock.unlock();
}
}
}
使用：
public void safeVisit() {
lockHolder.runWithLock(() -> visits );
}
方案3 代理模式
通过代理模式，也可以把上锁解锁的操作独立出来，变得通用，这种方式的主要问题在于，会对整个函数上锁，锁的颗粒度较大，降低系统的并行度，从而影响系统性能。 但作为思路拓展练练手。
如果对接口定义的方法做代理，可以使用java的动态代理，如果想对整个类的方法都做代理，可以使用Cglib。
（1）动态代理
创建代理对象：
public Object createAutoLockProxy(Object target) {
Class<?>[] interfaces = target.getClass().getInterfaces();
return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(), interfaces, (proxy, method, args) -> {
try {
lock.lock();
return method.invoke(target, args);
} finally {
lock.unlock();
}
});
}
使用：
public void safeVisitCountWithDynamicProxy() throws InterruptedException {
long total = 20000;
int current = 10;
IVisitCounter visit = (IVisitCounter )new DynamicLockProxy(new ReentrantLock()).createAutoLockProxy2(visitCounter);
concurrentVisit(total, current, visit::visit);
System.out.println("actual visits: " visit.getVisits());
}
（2）Cglib
创建代理对象：
public static <T> T createAutoLockObject(Class<T> objectClass, Lock lock) {
Enhancer enhancer = new Enhancer();
enhancer.setSuperclass(objectClass);
enhancer.setCallback((MethodInterceptor) (obj, method, args, proxy) -> {
try {
lock.lock();
return proxy.invokeSuper(obj, args);
} finally {
lock.unlock();
}
});
return (T) enhancer.create();
}
使用：
public void safeVisitCountWithCglib() throws InterruptedException {
long total = 20000;
int current = 10;
Lock lock = new ReentrantLock();
VisitCounter visitCounterProxy = CglibLockProxy.createAutoLockObject(VisitCounter.class, lock);
concurrentVisit(total, current, visitCounterProxy::visit);
System.out.println("actual visits: " visitCounterProxy.getVisits());
}
Show me the code
以上几个方案的代码，我已放到GitHub上的try-with-lock-example 仓库中，大家可以去看一下源码。
动态代理的两个方案，调用方法做了简化处理，调用了其他函数，但因为与主题无关，没有放入正文，可以在源码仓库看看文中没写的代码。
另外，代码仓库中，也包含了测试，我默认用10个线程，对VisitCounter并发调用了20000次，在单线程、线程不安全访问和各种方案的加锁访问，结果如下：
total: 20000 visits: 20000
total: 20000 visits: 6739
total: 20000 visits: 20000
total: 20000 visits: 20000
total: 20000 visits: 20000
total: 20000 visits: 20000
总结
到此这篇关于Java自动释放锁的三种实现方案的文章就介绍到这了,更多相关Java自动释放锁内容请搜索Devmax以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持Devmax！