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Lock (Java 2 Platform SE 5.0) - JavaTM 2 Platform Standard Edition 5.0 API 规范中文版

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java.util.concurrent.locks
接口 Lock

所有已知实现类：

ReentrantLock, ReentrantReadWriteLock.ReadLock, ReentrantReadWriteLock.WriteLock

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public interface Lock

Lock 实现提供了比使用 synchronized 方法和语句可获得的更广泛的锁定操作。此实现允许更灵活的结构，可以具有差别很大的属性，可以支持多个相关的 Condition 对象。

锁定是控制多个线程对共享资源进行访问的工具。通常，锁定提供了对共享资源的独占访问。一次只能有一个线程获得锁定，对共享资源的所有访问都需要首先获得锁定。不过，某些锁定可能允许对共享资源并发访问，如 ReadWriteLock 的读取锁定。

synchronized 方法或语句的使用提供了对与每个对象相关的隐式监视器锁定的访问，但却强制所有锁定获取和释放均要出现在一个块结构中：当获取了多个锁定时，它们必须以相反的顺序释放，且必须在与所有锁定被获取时相同的词法范围内释放所有锁定。

虽然 synchronized 方法和语句的范围机制使得使用监视器锁定编程方便了很多，而且还帮助避免了很多涉及到锁定的常见编程错误，但有时也需要以更为灵活的方式使用锁定。例如，某些遍历并发访问的数据结果的算法要求使用 "hand-over-hand" 或 "chain locking"：获取节点 A 的锁定，然后再获取节点 B 的锁定，然后释放 A 并获取 C，然后释放 B 并获取 D，依此类推。Lock 接口的实现允许锁定在不同的作用范围内获取和释放，并允许以任何顺序获取和释放多个锁定，从而支持使用这种技术。

随着灵活性的增加，也带来了更多的责任。不使用块结构锁定就失去了使用 synchronized 方法和语句时会出现的锁定自动释放功能。在大多数情况下，应该使用以下语句：

     Lock l = ...; 
     l.lock();
     try {
         // access the resource protected by this lock
     } finally {
         l.unlock();
     }
 

锁定和取消锁定出现在不同作用范围中时，必须谨慎地确保保持锁定时所执行的所有代码用 try-finally 或 try-catch 加以保护，以确保在必要时释放锁定。

Lock 实现提供了使用 synchronized 方法和语句所没有的其他功能，包括提供了一个非块结构的获取锁定尝试 (tryLock())、一个获取可中断锁定的尝试 (lockInterruptibly()) 和一个获取超时失效锁定的尝试 (tryLock(long, TimeUnit))。

Lock 类还可以提供与隐式监视器锁定完全不同的行为和语义，如保证排序、非重入用法或死锁检测。如果某个实现提供了这样特殊的语义，则该实现必须对这些语义加以记录。

注意，Lock 实例只是普通的对象，其本身可以在 synchronized 语句中作为目标使用。获取 Lock 实例的监视器锁定与调用该实例的任何 lock() 方法没有特别的关系。为了避免混淆，建议除了在其自身的实现中之外，决不要以这种方式使用 Lock 实例。

除非另有说明，否则为任何参数传递 null 值都将导致抛出 NullPointerException。

内存同步

所有 Lock 实现都必须 实施与内置监视器锁定提供的相同内存同步语义：

• 成功的 lock 操作与成功的 monitorEnter 操作类似
• 而成功的 unlock 操作则与成功的 monitorExit 操作类似

不成功的锁定与取消锁定操作以及重入锁定/取消锁定操作都不需要任何内存同步效果。

实现注意事项

三种形式的锁定获取（可中断、不可中断和定时）在其性能特征、排序保证或其他实现质量上可能会有所不同。而且，对于给定的 Lock 类，可能没有中断正在进行的 锁定获取的能力。因此，并不要求实现为所有三种形式的锁定获取定义相同的保证或语义，也不要求其支持中断正在进行的锁定获取。实现必需清楚地对每个锁定方法所提供的语义和保证进行记录。还必须遵守此接口中定义的中断语义，以便为锁定获取中断提供支持：完全支持中断，或仅在进入方法时支持中断。

由于中断通常意味着取消，而通常又很少进行中断检查，因此，相对于普通方法返回而言，实现可能更喜欢响应某个中断。即使出现在另一个操作后的中断可能会释放线程锁定时也是如此。实现应记录此行为。

从以下版本开始：

1.5

另请参见：

ReentrantLock, Condition, ReadWriteLock

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方法摘要
void	lock()           获取锁定。
void	lockInterruptibly()           如果当前线程未被中断，则获取锁定。
Condition	newCondition()           返回绑定到此 Lock 实例的新 Condition 实例。
boolean	tryLock()           仅在调用时锁定为空闲状态才获取该锁定。
boolean	tryLock(long time, TimeUnit unit)           如果锁定在给定的等待时间内空闲，并且当前线程未被中断，则获取锁定。
void	unlock()           释放锁定。

 

方法详细信息

lock

void lock()

获取锁定。

如果锁定不可用，出于线程调度目的，将禁用当前线程，并且在获得锁定之前，该线程将一直处于休眠状态。

实现注意事项

Lock 实现可能可以检测锁定的错误用法，例如，某个调用可能导致死锁，在特定的环境中可能抛出（未经检查的）异常。该 Lock 实现必须对环境和异常类型进行记录。

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lockInterruptibly

void lockInterruptibly()
                       throws InterruptedException

如果当前线程未被中断，则获取锁定。

如果锁定可用，则获取锁定，并立即返回。

如果锁定不可用，出于线程调度目的，将禁用当前线程，并且在发生以下两种情况之一以前，该线程将一直处于休眠状态：

• 锁定由当前线程获得；或者
• 其他某个线程中断当前线程，并且支持对锁定获取的中断。

如果当前线程：

• 在进入此方法时已经设置了该线程的中断状态；或者
• 在获取锁定时被中断，并且支持对锁定获取的中断，

则将抛出 InterruptedException，并清除当前线程的已中断状态。

实现注意事项

在某些实现中可能无法中断锁定获取，即使可能，该操作的开销也很大。程序员应该知道可能会发生这种情况。在这种情况下，该实现应该对此进行记录。

相对于普通方法返回而言，实现可能更喜欢响应某个中断。

Lock 实现可能可以检测锁定的错误用法，例如，某个调用可能导致死锁，在特定的环境中可能抛出（未经检查的）异常。该 Lock 实现必须对环境和异常类型进行记录。

抛出：

InterruptedException - 如果在获取锁定时，当前线程被中断（并且支持对锁定获取的中断）。

另请参见：

Thread.interrupt()

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tryLock

boolean tryLock()

仅在调用时锁定为空闲状态才获取该锁定。

如果锁定可用，则获取锁定，并立即返回值 true。如果锁定不可用，则此方法将立即返回值 false。

此方法的典型使用语句如下：

      Lock lock = ...;
      if (lock.tryLock()) {
          try {
              // manipulate protected state
          } finally {
              lock.unlock();
          }
      } else {
          // perform alternative actions
      }
 

此用法可确保如果获取了锁定，则会释放锁定，如果未获取锁定，则不会试图将其释放。

返回：

如果获取了锁定，则返回 true；否则返回 false。

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tryLock

boolean tryLock(long time,
                TimeUnit unit)
                throws InterruptedException

如果锁定在给定的等待时间内空闲，并且当前线程未被中断，则获取锁定。

如果锁定可用，则此方法将立即返回值 true。如果锁定不可用，出于线程调度目的，将禁用当前线程，并且在发生以下三种情况之一前，该线程将一直处于休眠状态：

• 锁定由当前线程获得；或者
• 其他某个线程中断当前线程，并且支持对锁定获取的中断；或者
• 已超过指定的等待时间

如果获得了锁定，则返回值 true。

如果当前线程：

• 在进入此方法时已经设置了该线程的中断状态；或者
• 在获取锁定时被中断，并且支持对锁定获取的中断，

则将抛出 InterruptedException，并会清除当前线程的已中断状态。

如果超过了指定的等待时间，则将返回值 false。如果 time 小于或等于 0，该方法将完全不等待。

实现注意事项

在某些实现中可能无法中断锁定获取，即使可能，该操作的开销也很大。程序员应该知道可能会发生这种情况。在这种情况下，该实现应该对此进行记录。

相对于普通方法返回而言，实现可能更喜欢响应某个中断，或者报告出现超时情况。

Lock 实现可能可以检测锁定的错误用法，例如，某个调用可能导致死锁，在特定的环境中可能抛出（未经检查的）异常。该 Lock 实现必须对环境和异常类型进行记录。

参数：

time - 等待锁定的最长时间

unit - time 参数的时间单位。

返回：

如果获得了锁定，则返回 true；如果在获取锁定前超过了等待时间，则返回 false。

抛出：

InterruptedException - 如果在获取锁定时，当前线程被中断（并且支持对锁定获取的中断）。

另请参见：

Thread.interrupt()

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unlock

void unlock()

释放锁定。

实现注意事项

Lock 实现通常对哪个线程可以释放锁定施加了限制（通常只有锁定的保持者可以释放它），如果违背了这个限制，可能会抛出（未经检查的）异常。该 Lock 实现必须对所有限制和异常类型进行记录。

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newCondition

Condition newCondition()

返回绑定到此 Lock 实例的新 Condition 实例。

在等待条件前，锁定必须由当前线程保持。调用 Condition.await() 将在等待前以原子方式释放锁定，并在等待返回前重新获取锁定。

实现注意事项

Condition 实例的具体操作依赖于 Lock 实现，并且该实现必须对此加以记录。

返回：

用于此 Lock 实例的新 Condition 实例。

抛出：

UnsupportedOperationException - 如果此 Lock 实现不支持条件。

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