Java多线程性能优化实战：锁、条件变量的使用示例

原创水深无声 2024-11-24 20:24 31阅读 0赞

在Java多线程编程中，锁（synchronized）和条件变量（Condition Variable）是两种重要的同步工具，用于控制多线程之间的交互。

1. 锁（synchronized）

- **synchronized代码块**：
```java
public class Counter {
    private int count = 0;

public synchronized void increment() {
        count++;
    }

public synchronized int decrementIfPositive() {
        if (count > 0) {
            count--;
            return count;
        }
        return count; // 不减反增，返回原始值
    }
}
```
- **synchronized方法**：
```java
public class Counter {
    private int count = 0;

public synchronized void increment() {
        count++;
    }

// 同理，可以将增加和减少的逻辑写成一个方法，然后同步这个方法。
}
```

2. 条件变量（Condition Variable）

- **使用条件**：
```java
public class Semaphore {
    private int count = 0;

public synchronized void acquire() {
        while (count == 0) { // 如果计数为0，等待被唤醒
            wait();
        }
        count--;
    }

public synchronized void release() {
        count++;
        notifyAll(); // 唤醒所有正在等待的线程
    }
}
```
- **使用条件变量**：
```java
public class ProducerConsumer {
    private Semaphore producer;
    private Semaphore consumer;
    private Queue<String> queue = new LinkedList<>();

public synchronized void produce(String item) throws InterruptedException {
        producer.acquire(); // 保证生产者在进行操作
        queue.add(item); // 入队处理
        producer.release(); // 释放生产者，完成任务
    }

public synchronized void consume() throws InterruptedException {
        consumer.acquire(); // 保证消费者在进行操作
        if (!queue.isEmpty()) { // 如果队列不为空
            String item = queue.poll(); // 取出并移除队列中的一个元素
            System.out.println("Consumed: " + item); // 输出消费内容
        }
        consumer.release(); // 释放消费者，完成任务
    }
}
```
以上示例展示了如何使用锁和条件变量来优化Java多线程的性能。