JUC下的锁介绍及使用

后端

2023-10-15 15:03:55

前言

在多线程编程中，锁是一种重要的同步机制，它可以控制对共享资源的访问，保证程序的正确性和安全性。Java提供了多种锁机制，包括synchronized和Lock接口及其子类。本文将详细介绍这些锁的用法和特点，帮助读者更好地理解和使用它们。

Lock接口

Lock接口是Java并行编程中最重要的锁机制之一，它提供了对锁的统一访问接口，可以被多种锁实现类实现。Lock接口定义了以下方法：

lock()： 获取锁。如果锁被其他线程持有，则当前线程将被阻塞，直到锁被释放。
unlock()： 释放锁。如果锁没有被当前线程持有，则抛出IllegalMonitorStateException异常。
tryLock()： 尝试获取锁。如果锁被其他线程持有，则返回false，否则返回true。
tryLock(long time, TimeUnit unit)： 尝试在指定的时间内获取锁。如果锁被其他线程持有，则当前线程将被阻塞，直到锁被释放或等待时间到期。

ReentrantLock

ReentrantLock是Lock接口的一个具体实现，它是一个可重入锁，这意味着同一个线程可以多次获取同一个锁。ReentrantLock提供了以下特性：

可重入性： 同一个线程可以多次获取同一个锁。
公平性： 线程获取锁的顺序是按照FIFO（先进先出）的原则。
中断支持： 当线程在等待锁时，可以被中断。

StampedLock

StampedLock是Lock接口的另一个具体实现，它提供了一种更灵活的锁机制。StampedLock提供了以下特性：

乐观读锁： 乐观读锁是一种非阻塞的锁，它允许多个线程同时读取共享资源。
悲观读锁： 悲观读锁是一种阻塞的锁，它可以保证只有一个线程可以读取共享资源。
写锁： 写锁是一种阻塞的锁，它可以保证只有一个线程可以写入共享资源。

ReadWriteLock

ReadWriteLock是Lock接口的另一个具体实现，它提供了一种读写锁机制。ReadWriteLock提供了以下特性：

读锁： 读锁是一种非阻塞的锁，它允许多个线程同时读取共享资源。
写锁： 写锁是一种阻塞的锁，它可以保证只有一个线程可以写入共享资源。

synchronized关键字

synchronized关键字是Java中的一种锁机制，它可以用来保护共享资源。synchronized关键字可以修饰方法或代码块，当一个线程进入一个synchronized方法或代码块时，其他线程将被阻塞，直到该线程退出该方法或代码块。

使用锁的注意事项

在使用锁时，需要注意以下几点：

不要过度使用锁： 锁会降低程序的性能，因此不要过度使用锁。
只锁住必要的代码： 只锁住需要同步的代码，不要锁住整个方法或类。
避免死锁： 死锁是指两个或多个线程相互等待对方释放锁，导致所有线程都无法继续执行。要避免死锁，需要小心使用锁，并确保锁的顺序是正确的。

结论

锁是Java并行编程中重要的同步机制，它可以控制对共享资源的访问，保证程序的正确性和安全性。Java提供了多种锁机制，包括Lock接口及其子类ReentrantLock、StampedLock和ReadWriteLock，以及synchronized关键字。这些锁都有各自的特点和用法，开发者可以根据自己的需要选择合适的锁机制。