关于多线程同步的初步教程－－Metux的设计及使用


    Mutex是互斥体，广泛地应用在多线程编程中。本文以广为流程的Doug Lea的concurrent工具包的Mutex实现为例，进行一点探讨。在Doug Lea的concurrent工具包中，Mutex实现了Sync接口，该接口是concurrent工具包中所有锁（lock）、门（gate）和条件变量（condition）的公共接口，Sync的实现类主要有：Mutex、Semaphore及其子类、Latch、CountDown、ReentrantLock等。这也体现了面向抽象编程的思想，使我们可以在不改变代码或者改变少量代码的情况下，选择使用Sync的不同实现。下面是Sync接口的定义：

public inte易做图ce Sync {
  public void acquire() throws InterruptedException; //获取许可
  public boolean attempt(long msecs) throws InterruptedException; //尝试获取许可
  public void release(); //释放许可
}

通过使用Sync可以替代Java synchronized关键字，并提供更加灵活的同步控制。当然，并不是说concurrent工具包是和Java synchronized独立的技术，其实concurrent工具包也是在synchronized的基础上搭建的，从下面对Mutex源码的解析即可以看到这一点。synchronized关键字仅在方法内或者代码块内有效，而使用Sync却可以跨越方法甚至通过在对象之间传递，跨越对象进行同步。这是Sync及concurrent工具包比直接使用synchronized更加强大的地方。
    注意Sync中的acquire()和attempt()都会抛出InterruptedException，所以使用Sync及其子类时，调用这些方法一定要捕获InterruptedException。而release()方法并不会抛出InterruptedException，这是因为在acquire()和attempt()方法中可能会调用wait（）等待其它线程释放锁。而release()在实现上进行了简化，直接释放锁，不管是否真的持有。所以，你可以对一个并没有acquire()的线程调用release()这也不会有什么问题。而由于release()不会抛出InterruptedException，所以我们可以在catch或finally子句中调用release()以保证获得的锁能够被正确释放。比如：

class X {
   Sync gate;
   // ...

   public void m() { 
     try {
       gate.acquire();  // block until condition holds
       try {
         // ... method body
       }
       finally {
         gate.release();
       }
     }
     catch (InterruptedException ex) {
       // ... evasive action
     }
   }
}



Mutex是一个非重入的互斥锁。Mutex广泛地用在需要跨越方法的before/after类型的同步环境中。下面是Doug Lea的concurrent工具包中的Mutex的实现。

public class Mutex implements Sync  {

  /** The lock status **/
  protected boolean inuse_ = false;

  public void acquire() throws InterruptedException {
    if (Thread.interrupted()) throw new InterruptedException(); //(1)
    synchronized(this) {
      try {
        while (inuse_) wait(); 
        inuse_ = true;
      }
      catch (InterruptedException ex) { //(2)
        notify();
        throw ex;
      }
    }
  }

  public synchronized void release()  {
    inuse_ = false;
    notify(); 
  }


  public boolean attempt(long msecs) throws InterruptedException {
    if (Thread.interrupted()) throw new InterruptedException();
    synchronized(this

补充：软件开发 , Java ,