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 interface 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)
{
if (!inuse_)
{
inuse_ = true;
return true;
}
else if (msecs <= 0)
return false;
else
{
long waitTime = msecs;
long start = System.currentTimeMillis();
try
{
for (;;)
{
wait(waitTime);
if (!inuse_)
{
inuse_ = true;
return true;
}
else
{
waitTime = msecs - (System.currentTimeMillis() - start);
if (waitTime <= 0) // (3)
return false;
}
}
}
catch (InterruptedException ex)
{
notify();
throw ex;
}
}
}
}
}