多线程并发思考--文件加锁

多线程并发思考--文件加锁

在最近的工作中,经常要用到线程,就对线程相关知识稍微看了看,知道并发线程经常引起共享资源冲突,java以提供关键字synchronized的形式,为防止资源冲突提供了内置支持.

可是在工作中,我却碰到了这样的需求,定时抛出线程读写某文件的内容,由于相隔时间很短,我突然想到,会不会在第二次轮循开始对该文件进行读操作的时候,第一次抛出的线程还在对该文件进行写操作,如果有可能,那么第二次读出的数据会是什么样的呢?

怀着这样的疑问,我开始以程序作实验,代码如下:

1.用于写文件的线程

packagechb.thread;

importjava.io.BufferedWriter;
importjava.io.File;
importjava.io.FileWriter;
importjava.io.IOException;
importjava.util.Calendar;

/**
*@author崔红保
*
*这个线程用于写文件
*/
publicclassThread_writeFileextendsThread{
publicvoidrun(){
Calendarcalstart=Calendar.getInstance();
Filefile=newFile("D:/test.txt");
try{
if(!file.exists())
file.createNewFile();
FileWriterfw=newFileWriter(file);
BufferedWriterbw=newBufferedWriter(fw);
for(inti=0;i<1000;i++){
sleep(10);
bw.write("这是第"+(i+1)+"行，应该没错哈 ");
}
bw.close();
bw=null;
fw.close();
fw=null;
}catch(IOExceptione){
e.printStackTrace();
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
Calendarcalend=Calendar.getInstance();
System.out.println("写文件共用了"+(calend.getTimeInMillis()-calstart.getTimeInMillis())+"毫秒");
}

}

2.用于读文件的线程

packagechb.thread;

importjava.io.BufferedReader;
importjava.io.File;
importjava.io.FileNotFoundException;
importjava.io.FileReader;
importjava.io.IOException;
importjava.util.Calendar;

/**
*@author崔红保
*
*这个线程用于读文件
*/
publicclassThread_readFileextendsThread{
publicvoidrun(){
try{
Calendarcalstart=Calendar.getInstance();
sleep(5000);
Filefile=newFile("D:/test.txt");
BufferedReaderbr=newBufferedReader(newFileReader(file));
Stringtemp=null;
temp=br.readLine();
while(temp!=null){
System.out.println(temp);
temp=br.readLine();
}

br.close();
br=null;
Calendarcalend=Calendar.getInstance();
System.out.println("读文件共用了"+(calend.getTimeInMillis()-calstart.getTimeInMillis())+"毫秒");
}catch(FileNotFoundExceptione){
e.printStackTrace();
}catch(IOExceptione){
e.printStackTrace();
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
}

3.分别启用两个线程

Thread_writeFilethf3=newThread_writeFile();
Thread_readFilethf4=newThread_readFile();
thf3.start();
thf4.start();

4.结果分析

虽然写文件的操作开始5秒钟后,读文件的操作才开始进行,可是读文件的线程并没有读出数据,改变时间,读出的数据也就各不相同.

为了避免以上结果,我们希望在一个线程在操作某个文件的时候,其他线程不能对该文件进行读或写操作,要怎么才能实现呢?利用java提供的synchronized似乎无法完成,因为每个线程是在程序中动态抛出的.郁昧了一天之后,我终于找到了一个解决办法,就是利用java.nio包中的FileChannel对文件进行加锁.

具体实现方法如下:

1.写文件的线程

packagechb.thread;

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

/**
*@authorchb
*
*/
publicclassThread_writeFileextendsThread{
publicvoidrun(){
Calendarcalstart=Calendar.getInstance();
Filefile=newFile("D:/test.txt");
try{
if(!file.exists())
file.createNewFile();

//对该文件加锁
FileOutputStreamout=newFileOutputStream(file,true);
FileChannelfcout=out.getChannel();
FileLockflout=null;
while(true){
flout=fcout.tryLock();
if(flout!=null){
break;
}
else{
System.out.println("有其他线程正在操作该文件，当前线程休眠1000毫秒");
sleep(100);
}
}

for(inti=1;i<=1000;i++){
sleep(10);
StringBuffersb=newStringBuffer();
sb.append("这是第"+i+"行，应该没啥错哈 ");
out.write(sb.toString().getBytes("utf-8"));
}


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

2.读文件的线程

packagechb.thread;

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

/**
*@authorchb
*���ļ�
*/
publicclassThread_readFileextendsThread{
publicvoidrun(){
try{
Calendarcalstart=Calendar.getInstance();
sleep(5000);
Filefile=newFile("D:/test.txt");

//给该文件加锁
FileInputStreamfis=newFileInputStream(file);
FileChannelfcin=fis.getChannel();
FileLockflin=null;
while(true){
flin=fcin.tryLock(0,Long.MAX_VALUE,true);
if(flin!=null){
break;
}
else{
System.out.println("有其他线程正在操作该文件，当前线程休眠1000毫秒");
sleep(1000);
}
}
byte[]buf=newbyte[1024];
StringBuffersb=newStringBuffer();
while((fis.read(buf))!=-1){
sb.append(newString(buf,"utf-8"));
buf=newbyte[1024];
}

System.out.println(sb.toString());

flin.release();
fcin.close();
fis.close();
fis=null;

Calendarcalend=Calendar.getInstance();
System.out.println("读文件共花了"+(calend.getTimeInMillis()-calstart.getTimeInMillis())+"秒");
}catch(FileNotFoundExceptione){
e.printStackTrace();
}catch(IOExceptione){
e.printStackTrace();
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
}

3.分别启用两个线程

Thread_writeFilethf3=newThread_writeFile();
Thread_readFilethf4=newThread_readFile();
thf3.start();
thf4.start();

4.结果分析

以上程序在对一个文件执行写操作前,先对该文件加锁,这样其他线程就不能再对该文件操作,等该线程的写操作结束,释放资源,其他线程才可以继续对该文件执行相应的读写操作.

可是,郁昧的是,这段程序在windows下可以正确执行,在linux下却无效.根据<Thinking in Java>上的观点是:对独占锁或者共享锁的支持必须由底层的操作系统提供.

综观我的解决方法,总感觉不太完美,各位如有好的方法来判断一个文件是否正被某个线程使用,希望大家一起分享一下.

多线程并发思考--文件加锁

在最近的工作中,经常要用到线程,就对线程相关知识稍微看了看,知道并发线程经常引起共享资源冲突,java以提供关键字synchronized的形式,为防止资源冲突提供了内置支持.

可是在工作中,我却碰到了这样的需求,定时抛出线程读写某文件的内容,由于相隔时间很短,我突然想到,会不会在第二次轮循开始对该文件进行读操作的时候,第一次抛出的线程还在对该文件进行写操作,如果有可能,那么第二次读出的数据会是什么样的呢?

怀着这样的疑问,我开始以程序作实验,代码如下:

1.用于写文件的线程

packagechb.thread;

importjava.io.BufferedWriter;
importjava.io.File;
importjava.io.FileWriter;
importjava.io.IOException;
importjava.util.Calendar;

/**
*@author崔红保
*
*这个线程用于写文件
*/
publicclassThread_writeFileextendsThread{
publicvoidrun(){
Calendarcalstart=Calendar.getInstance();
Filefile=newFile("D:/test.txt");
try{
if(!file.exists())
file.createNewFile();
FileWriterfw=newFileWriter(file);
BufferedWriterbw=newBufferedWriter(fw);
for(inti=0;i<1000;i++){
sleep(10);
bw.write("这是第"+(i+1)+"行，应该没错哈 ");
}
bw.close();
bw=null;
fw.close();
fw=null;
}catch(IOExceptione){
e.printStackTrace();
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
Calendarcalend=Calendar.getInstance();
System.out.println("写文件共用了"+(calend.getTimeInMillis()-calstart.getTimeInMillis())+"毫秒");
}

}

2.用于读文件的线程

packagechb.thread;

importjava.io.BufferedReader;
importjava.io.File;
importjava.io.FileNotFoundException;
importjava.io.FileReader;
importjava.io.IOException;
importjava.util.Calendar;

/**
*@author崔红保
*
*这个线程用于读文件
*/
publicclassThread_readFileextendsThread{
publicvoidrun(){
try{
Calendarcalstart=Calendar.getInstance();
sleep(5000);
Filefile=newFile("D:/test.txt");
BufferedReaderbr=newBufferedReader(newFileReader(file));
Stringtemp=null;
temp=br.readLine();
while(temp!=null){
System.out.println(temp);
temp=br.readLine();
}

br.close();
br=null;
Calendarcalend=Calendar.getInstance();
System.out.println("读文件共用了"+(calend.getTimeInMillis()-calstart.getTimeInMillis())+"毫秒");
}catch(FileNotFoundExceptione){
e.printStackTrace();
}catch(IOExceptione){
e.printStackTrace();
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
}

3.分别启用两个线程

Thread_writeFilethf3=newThread_writeFile();
Thread_readFilethf4=newThread_readFile();
thf3.start();
thf4.start();

4.结果分析

虽然写文件的操作开始5秒钟后,读文件的操作才开始进行,可是读文件的线程并没有读出数据,改变时间,读出的数据也就各不相同.

为了避免以上结果,我们希望在一个线程在操作某个文件的时候,其他线程不能对该文件进行读或写操作,要怎么才能实现呢?利用java提供的synchronized似乎无法完成,因为每个线程是在程序中动态抛出的.郁昧了一天之后,我终于找到了一个解决办法,就是利用java.nio包中的FileChannel对文件进行加锁.

具体实现方法如下:

1.写文件的线程

packagechb.thread;

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

/**
*@authorchb
*
*/
publicclassThread_writeFileextendsThread{
publicvoidrun(){
Calendarcalstart=Calendar.getInstance();
Filefile=newFile("D:/test.txt");
try{
if(!file.exists())
file.createNewFile();

//对该文件加锁
FileOutputStreamout=newFileOutputStream(file,true);
FileChannelfcout=out.getChannel();
FileLockflout=null;
while(true){
flout=fcout.tryLock();
if(flout!=null){
break;
}
else{
System.out.println("有其他线程正在操作该文件，当前线程休眠1000毫秒");
sleep(100);
}
}

for(inti=1;i<=1000;i++){
sleep(10);
StringBuffersb=newStringBuffer();
sb.append("这是第"+i+"行，应该没啥错哈 ");
out.write(sb.toString().getBytes("utf-8"));
}


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

2.读文件的线程

packagechb.thread;

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

/**
*@authorchb
*���ļ�
*/
publicclassThread_readFileextendsThread{
publicvoidrun(){
try{
Calendarcalstart=Calendar.getInstance();
sleep(5000);
Filefile=newFile("D:/test.txt");

//给该文件加锁
FileInputStreamfis=newFileInputStream(file);
FileChannelfcin=fis.getChannel();
FileLockflin=null;
while(true){
flin=fcin.tryLock(0,Long.MAX_VALUE,true);
if(flin!=null){
break;
}
else{
System.out.println("有其他线程正在操作该文件，当前线程休眠1000毫秒");
sleep(1000);
}
}
byte[]buf=newbyte[1024];
StringBuffersb=newStringBuffer();
while((fis.read(buf))!=-1){
sb.append(newString(buf,"utf-8"));
buf=newbyte[1024];
}

System.out.println(sb.toString());

flin.release();
fcin.close();
fis.close();
fis=null;

Calendarcalend=Calendar.getInstance();
System.out.println("读文件共花了"+(calend.getTimeInMillis()-calstart.getTimeInMillis())+"秒");
}catch(FileNotFoundExceptione){
e.printStackTrace();
}catch(IOExceptione){
e.printStackTrace();
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
}

3.分别启用两个线程

Thread_writeFilethf3=newThread_writeFile();
Thread_readFilethf4=newThread_readFile();
thf3.start();
thf4.start();

4.结果分析

以上程序在对一个文件执行写操作前,先对该文件加锁,这样其他线程就不能再对该文件操作,等该线程的写操作结束,释放资源,其他线程才可以继续对该文件执行相应的读写操作.

可是,郁昧的是,这段程序在windows下可以正确执行,在linux下却无效.根据<Thinking in Java>上的观点是:对独占锁或者共享锁的支持必须由底层的操作系统提供.

综观我的解决方法,总感觉不太完美,各位如有好的方法来判断一个文件是否正被某个线程使用,希望大家一起分享一下.