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多線程并發(fā)思考--文件加鎖

多線程并發(fā)思考--文件加鎖

         在最近的工作中,經(jīng)常要用到線程,就對線程相關(guān)知識稍微看了看,知道并發(fā)線程經(jīng)常引起共享資源沖突,java以提供關(guān)鍵字synchronized的形式,為防止資源沖突提供了內(nèi)置支持.

         可是在工作中,我卻碰到了這樣的需求,定時拋出線程讀寫某文件的內(nèi)容,由于相隔時間很短,我突然想到,會不會在第二次輪循開始對該文件進行讀操作的時候,第一次拋出的線程還在對該文件進行寫操作,如果有可能,那么第二次讀出的數(shù)據(jù)會是什么樣的呢?

        懷著這樣的疑問,我開始以程序作實驗,代碼如下:

1.用于寫文件的線程

package chb.thread;

import java.io.BufferedWriter;
import java.io.File;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.util.Calendar;

/**
 * @author 崔紅保
 *  
 *  這個線程用于寫文件
 */
public class Thread_writeFile extends Thread{
    public void run(){
        Calendar calstart=Calendar.getInstance();
        File file=new File("D:/test.txt");    
        try {
            if(!file.exists())
                file.createNewFile();
            FileWriter fw=new FileWriter(file);
            BufferedWriter bw=new BufferedWriter(fw);
            for(int i=0;i<1000;i++){
                sleep(10);
                bw.write("這是第"+(i+1)+"行，應(yīng)該沒錯哈 ");
            }
            bw.close();
            bw=null;
            fw.close();
            fw=null;
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        Calendar calend=Calendar.getInstance();
        System.out.println("寫文件共用了"+(calend.getTimeInMillis()-calstart.getTimeInMillis())+"毫秒");
    }

}

2.用于讀文件的線程

package chb.thread;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.util.Calendar;

/**
 * @author 崔紅保
 *
 *這個線程用于讀文件
 */
public class Thread_readFile extends Thread{
    public void run(){
        try {
            Calendar calstart=Calendar.getInstance();
            sleep(5000);
            File file=new File("D:/test.txt");    
            BufferedReader br=new BufferedReader(new FileReader(file));
            String temp=null;
            temp=br.readLine();
            while(temp!=null){
                System.out.println(temp);
                temp=br.readLine();
            }
            
            br.close();
            br=null;
            Calendar calend=Calendar.getInstance();
            System.out.println("讀文件共用了"+(calend.getTimeInMillis()-calstart.getTimeInMillis())+"毫秒");
        }catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

3.分別啟用兩個線程

        Thread_writeFile thf3=new Thread_writeFile();
        Thread_readFile thf4=new Thread_readFile();
        thf3.start();
        thf4.start();

4.結(jié)果分析

雖然寫文件的操作開始5秒鐘后,讀文件的操作才開始進行,可是讀文件的線程并沒有讀出數(shù)據(jù),改變時間,讀出的數(shù)據(jù)也就各不相同.

         為了避免以上結(jié)果,我們希望在一個線程在操作某個文件的時候,其他線程不能對該文件進行讀或?qū)懖僮?要怎么才能實現(xiàn)呢?利用java提供的synchronized似乎無法完成,因為每個線程是在程序中動態(tài)拋出的.郁昧了一天之后,我終于找到了一個解決辦法,就是利用java.nio包中的FileChannel對文件進行加鎖.

         具體實現(xiàn)方法如下:

1.寫文件的線程

package chb.thread;

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.nio.channels.FileLock;
import java.util.Calendar;

/**
 * @author chb
 *
 */
public class Thread_writeFile extends Thread{
    public void run(){
        Calendar calstart=Calendar.getInstance();
        File file=new File("D:/test.txt");        
        try {
            if(!file.exists())
                file.createNewFile();
                        
            //對該文件加鎖
            FileOutputStream out=new FileOutputStream(file,true);
            FileChannel fcout=out.getChannel();
            FileLock flout=null;
            while(true){
                flout=fcout.tryLock();
                if(flout!=null){
                    break;
                }
                else{
                    System.out.println("有其他線程正在操作該文件，當(dāng)前線程休眠1000毫秒");
                    sleep(100);
                }
            }
        
            for(int i=1;i<=1000;i++){
                sleep(10);
                StringBuffer sb=new StringBuffer();
                sb.append("這是第"+i+"行，應(yīng)該沒啥錯哈 ");
                out.write(sb.toString().getBytes("utf-8"));
            }

            
            flout.release();
            fcout.close();
            out.close();
            out=null;
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        Calendar calend=Calendar.getInstance();
        System.out.println("寫文件共花了"+(calend.getTimeInMillis()-calstart.getTimeInMillis())+"秒");
    }
}

2.讀文件的線程

package chb.thread;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.nio.channels.FileLock;
import java.util.Calendar;

/**
 * @author chb
 * ?????
 */
public class Thread_readFile extends Thread{
    public void run(){
        try {
            Calendar calstart=Calendar.getInstance();
            sleep(5000);
            File file=new File("D:/test.txt");    
            
            //給該文件加鎖
            FileInputStream fis=new FileInputStream(file);
            FileChannel fcin=fis.getChannel();
            FileLock flin=null;
            while(true){
                flin=fcin.tryLock(0,Long.MAX_VALUE,true);
                if(flin!=null){
                    break;
                }
                else{
                    System.out.println("有其他線程正在操作該文件，當(dāng)前線程休眠1000毫秒");
                    sleep(1000);
                }
            }
            byte[] buf = new byte[1024];
            StringBuffer sb=new StringBuffer();
            while((fis.read(buf))!=-1){                
                sb.append(new String(buf,"utf-8"));    
                buf = new byte[1024];
            }
            
            System.out.println(sb.toString());
            
            flin.release();
            fcin.close();
            fis.close();
            fis=null;
            
            Calendar calend=Calendar.getInstance();
            System.out.println("讀文件共花了"+(calend.getTimeInMillis()-calstart.getTimeInMillis())+"秒");
        }catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

3.分別啟用兩個線程

        Thread_writeFile thf3=new Thread_writeFile();
        Thread_readFile thf4=new Thread_readFile();
        thf3.start();
        thf4.start();

4.結(jié)果分析

以上程序在對一個文件執(zhí)行寫操作前,先對該文件加鎖,這樣其他線程就不能再對該文件操作,等該線程的寫操作結(jié)束,釋放資源,其他線程才可以繼續(xù)對該文件執(zhí)行相應(yīng)的讀寫操作.

可是,郁昧的是,這段程序在windows下可以正確執(zhí)行,在linux下卻無效.根據(jù)<Thinking in Java>上的觀點是:對獨占鎖或者共享鎖的支持必須由底層的操作系統(tǒng)提供.

          綜觀我的解決方法,總感覺不太完美,各位如有好的方法來判斷一個文件是否正被某個線程使用,希望大家一起分享一下.



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