Day22：欧印万

在尚未出现java.util.concurrent套件以前，多执行绪的程序都需要自己设计wait(), notify(), notifyAll()等程序，一个设计不良还可能造成死结(deadlock)的状况。

在JDK5以後，就可以使用现成的java.util.concurrent套件来更便利的撰写多执行绪相关程序。

• Lock

Lock介面常用的实作类别为ReentrantLock，可以透过呼叫lock()方法让执行绪取得锁，并以呼叫unlock()来释放锁：

private Lock lock = new ReentrantLock();
private Object[] array;
private int next;
public void add(E e){
    lock.lock();
    try{
        if(next == array.length){
            array = Arrays.copyOf(array, array.length * 2);
        }
        array[next++] = e;
    }finally{
        lock.unlock();
    }
}

除了基本的lock()以及unlock()，还有tryLock()方法，传回boolean，true表示可以取得锁，有了这个方法，原先产生死结的程序就可以透过呼叫tryLock()来解开死结。

• ReadWriteLock (ReentrantReadWriteLock)

由於写入动作是产生多执行绪资料混乱的罪魁祸首，若让其他读取的动作也都进行同样的锁定程序，会导致效能低下，这时就可以用ReadWriteLock来增进程序的效能。

其原理为，读取动作使用readLock()来进行锁定，写入动作使用writeLock()来进行锁定。

当有执行绪企图取得readLock时，只要物件的writeLock没有被取走，那就可以被拿走；
当有执行绪企图取得writeLock时，条件不只是writeLock没有被取走，连readLock也没有被取走时，才能允许执行绪取得writeLock。

• ReadWriteLock (StampLock)

上述的ReentrantReadWriteLock实作是比较严谨的执行绪锁定管控了，因为只要有任何执行绪再进行写入动作，也不能够读取，称为悲观读取(Pessimistic Reading)。假若我们的程序不需要这麽严格的管控呢？纵使被读取的物件状态会和真实状态不一样，但我们知道误差不会太大抑或是有误差我们无所谓，那就可以改用StampLock的实作类别。

long stamp = stampLock.tryOptimisticRead();
int num = array[i];
if(!stampLock.validate(stamp)){
    stamp = stampLock.readLock();
    try{
        num = array[i];
    }finally{
        stampLock.unlockRead(stamp);
    }
}
return num;

• Condition

Condition的作用就是可以拥有不只一个物件的执行绪等待集，原生物件的wait(), notify()会共用该物件的等待集，所以不管执行绪原本是预备执行什麽动作，只要被叫进等待集，就是统一等待叫号；运用Condition物件的话，就可以依据需求将执行绪放进不同的等待集，当当前执行绪完成动作要教下一个来执行的时候，可以精准呼叫出该流程等待集中的执行绪，减少整体程序呼叫到无用执行绪的效能。

private Lock lock = new ReentrantLock();
private Condition aCondition = lock.newCondition();
private Condition bCondition = lock.newCondition();
public void aMethod(){
    lock.lock()
    try{
        isAOk();
        doSomething();
        bCondition.signal();  //相当於Object的notify()
    }finally{
        lock.unlock()
    }
}
public void isAOk(){
    if( someCondition() ){
        aCondition.await();  //相当於Object的wait()
    }
}
public void bMethod(){
    lock.lock()
    try{
        isBOk();
        doSomething();
        aCondition.signal();
    }finally{
        lock.unlock()
    }
}
public void isBOk(){
    if( someCondition() ){
        bCondition.await();
    }
}