从代码层面理解Java并发控制中的锁机制

原创待我称王封你为后i 2024-11-09 00:00 94阅读 0赞

Java并发控制中的锁机制是确保多线程程序正确执行的关键技术之一。在Java中，锁机制主要用于控制对共享资源的访问，以防止多个线程同时修改同一数据，从而避免数据不一致和竞态条件。以下是从代码层面理解Java并发控制中的锁机制的几个关键点：

###1. synchronized关键字`synchronized`是Java中最基本的锁机制。它可以用于方法或代码块，确保同一时间只有一个线程可以执行该段代码。

- **方法级别的同步**：当一个方法被声明为`synchronized`时，整个方法体都是同步的。

```javapublic synchronized void myMethod() {
//同步代码块}
```- **代码块级别的同步**：可以使用`synchronized`块来同步代码块，这样可以更细粒度地控制哪些代码需要同步。

```javapublic void myMethod() {
 synchronized(this) {
//同步代码块 }
}
```###2.显式锁（Lock接口）

Java并发包`java.util.concurrent.locks`提供了更高级的锁机制，如`ReentrantLock`。这些锁提供了比`synchronized`更灵活的控制。

- **ReentrantLock**：可重入锁，支持尝试非阻塞获取锁、可中断的锁获取、超时获取锁等。

```javaimport java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

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

public void myMethod() {
lock.lock();
 try {
//同步代码块} finally {
lock.unlock();
 }
 }
}
```###3.读写锁（ReadWriteLock接口）

`ReadWriteLock`允许多个读操作同时进行，但写操作是独占的。这适用于读操作远多于写操作的场景。

```javaimport java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;

public class MyService {
 private final ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();

public void readData() {
lock.readLock().lock();
 try {
//读操作} finally {
lock.readLock().unlock();
 }
 }

public void writeData() {
lock.writeLock().lock();
 try {
//写操作} finally {
lock.writeLock().unlock();
 }
 }
}
```###4.条件变量（Condition接口）

`Condition`接口允许线程在某些条件不满足时挂起，并在条件满足时被唤醒。

```javaimport java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class MyService {
 private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
 private final Condition condition = lock.newCondition();

public void awaitCondition() throws InterruptedException {
lock.lock();
 try {
 while (!conditionMet()) {
 condition.await();
 }
//条件满足后的操作} finally {
lock.unlock();
 }
 }

public void signalCondition() {
lock.lock();
 try {
 condition.signalAll();
} finally {
lock.unlock();
 }
 }

private boolean conditionMet() {
//检查条件是否满足 return true;
 }
}
```###5.公平锁与非公平锁锁可以是公平的或非公平的。公平锁确保线程获取锁的顺序是公平的，而非公平锁则不保证。

- `ReentrantLock`默认是非公平的，但可以通过构造函数参数设置为公平锁。

```javaprivate final Lock lock = new ReentrantLock(true); //公平锁```理解这些锁机制有助于编写更高效、更安全的并发代码。在实际应用中，应根据具体需求选择合适的锁机制。

从代码层面理解Java并发控制中的锁机制

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