Java并发工具类：理解和运用Lock和Semaphore

原创布满荆棘的人生 2024-11-08 00:06 16阅读 0赞

Java并发编程是Java中一个重要的领域，它涉及到多线程的管理和协调。`Lock`和`Semaphore`是Java并发包`java.util.concurrent`中提供的两个工具类，它们用于控制多个线程对共享资源的访问。

### Lock`Lock`是一个接口，它提供了与synchronized关键字相比更灵活的锁定机制。`Lock`的主要实现类是`ReentrantLock`。以下是`Lock`的一些关键特性：

1. **可重入性**：`Lock`是可重入的，这意味着同一个线程可以多次获得同一个锁。
2. **尝试非阻塞获取锁**：`Lock`提供了`tryLock()`方法，允许线程尝试获取锁而不进入阻塞状态。
3. **可中断的锁获取**：`Lock`支持可中断的锁获取，这意味着如果一个线程在等待锁时被中断，它可以响应中断并立即返回。
4. **公平性**：`Lock`可以配置为公平锁或非公平锁。公平锁确保等待时间最长的线程获得锁，而非公平锁则不保证。

### Semaphore`Semaphore`是一个计数信号量，用于控制对资源池的访问。它维护一组许可证，线程可以通过调用`acquire()`方法来获取这些许可证，通过调用`release()`方法来释放许可证。以下是`Semaphore`的一些关键特性：

1. **控制并发数**：`Semaphore`可以用来限制可以同时访问某个特定资源或资源池的线程数量。
2. **非负计数**：`Semaphore`的计数器不能为负，这意味着一旦所有的许可证都被释放，就不能再释放许可证了。
3. **可公平或非公平**：`Semaphore`可以被构造为公平的或非公平的。公平的`Semaphore`确保线程按照请求许可证的顺序获得它们。

###理解和运用#### 使用Lock```javaimport java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class LockExample {
 private final Lock lock = new ReentrantLock();

public void performAction() {
lock.lock();
 try {
//执行需要同步的代码} finally {
lock.unlock();
 }
 }
}
```#### 使用Semaphore```javaimport java.util.concurrent.Semaphore;

public class SemaphoreExample {
 private final Semaphore semaphore = new Semaphore(3); //允许3个线程同时访问 public void performAction() {
 semaphore.acquireUninterruptibly(); // 获取一个许可证 try {
//执行需要同步的代码} finally {
 semaphore.release(); //释放许可证 }
 }
}
```在使用这些工具时，重要的是要确保在任何情况下都能释放锁或许可证，即使在发生异常时也是如此，这通常通过`try-finally`块来实现。正确使用`Lock`和`Semaphore`可以帮助你编写更安全、更高效的并发代码。