不使用synchronized、AtomicInteger、 ReentrantLock、 ConcurrentHashMap等线程安全类,使用java语言,实现一个叫Lock类,这个类是一个多线程互斥锁,实现加锁与解锁两大功能,
时间: 2023-12-14 21:38:56 浏览: 88
详解Java多线程编程中互斥锁ReentrantLock类的用法
好的,我可以给您提供一个简单的Lock实现,使用volatile关键字和CAS(比较并交换)操作来实现线程安全的加锁和解锁功能。
代码如下:
```java
public class Lock {
private volatile int state = 0; // 锁状态,0表示未加锁,1表示已加锁
private Thread lockOwner; // 锁拥有者
public void lock() {
while (true) {
// 使用CAS操作尝试将state从0修改为1
if (compareAndSetState(0, 1)) {
lockOwner = Thread.currentThread(); // 设置锁拥有者为当前线程
return;
}
// 如果加锁失败,则让当前线程等待
if (Thread.currentThread() != lockOwner) {
Thread.yield();
}
}
}
public void unlock() {
if (Thread.currentThread() != lockOwner) {
throw new IllegalMonitorStateException("当前线程并未持有该锁");
}
state = 0; // 将锁状态设置为0,表示未加锁
lockOwner = null; // 清空锁拥有者
}
// 使用CAS操作修改state的值
private boolean compareAndSetState(int expect, int update) {
return unsafe.compareAndSwapInt(this, stateOffset, expect, update);
}
private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();
private static final long stateOffset;
static {
try {
stateOffset = unsafe.objectFieldOffset(Lock.class.getDeclaredField("state"));
} catch (Exception ex) {
throw new Error(ex);
}
}
}
```
该Lock类使用了一个volatile修饰的state变量来表示锁的状态,0表示未加锁,1表示已加锁。加锁操作lock()使用了一个while循环和compareAndSetState()方法,不断尝试将state从0修改为1,如果修改成功,则将当前线程设置为锁拥有者;如果修改失败,则让当前线程等待一段时间后继续尝试。解锁操作unlock()则是简单地将state设置为0,并清空锁拥有者。为了确保线程安全,我们使用了CAS操作来修改state的值,并使用了Unsafe类来获取state字段的偏移量。
需要注意的是,该Lock类并没有实现重入锁功能,即同一个线程在已经持有锁的情况下再次加锁会导致死锁。如果需要实现重入锁功能,可以在Lock类中增加一个计数器变量,并在加锁和解锁方法中进行相应的操作。
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