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Synchronized与休眠锁的磨合,有何诀窍?
后端
2023-11-29 17:44:15
多线程编程中,Synchronizd 和休眠锁是两个关键的同步机制,理解它们之间的关系和区别至关重要。两者都是用于保护共享资源的线程同步技术,但它们的实现方式和适用场景却存在显著差异。
一、深入解析 Synchronized 和休眠锁
1. Synchronized
Synchronized 是 Java 中最为常用的同步机制,它依靠内置锁(Intrinsic Lock)来实现同步。每个对象都拥有一个内置锁,当一个线程获取该对象的锁时,其他线程将被阻塞,直到该线程释放锁。
优势:
- 简单易用,只需要在需要同步的代码块或方法上加上
synchronized
即可。 - 开销较小,内置锁不需要额外的内存分配,也不会产生上下文切换。
劣势:
- 容易造成死锁,如果多个线程同时持有不同的锁,并且等待对方释放锁,就会形成死锁。
- 无法实现更细粒度的同步,只能对整个对象或方法进行同步,灵活性较差。
2. 休眠锁
休眠锁(Reentrant Lock)是 Java 中另一种同步机制,它使用一个显式的锁对象来实现同步。线程需要显式地获取和释放锁,才能访问共享资源。
优势:
- 避免死锁,休眠锁提供了公平锁和非公平锁两种实现,可以有效避免死锁的发生。
- 实现更细粒度的同步,休眠锁可以对任意对象或代码块进行同步,灵活性更强。
- 支持条件变量,休眠锁提供了条件变量(Condition Variable),可以实现线程之间的等待和通知。
劣势:
- 开销较大,休眠锁需要额外的内存分配和上下文切换,开销比 Synchronized 更大。
- 使用复杂,休眠锁需要显式地获取和释放锁,使用起来比 Synchronized 更复杂。
二、在应用中融合 Synchronized 和休眠锁
1. 根据场景选择合适的同步机制
在实际应用中,选择合适的同步机制需要根据具体的场景和需求。如果需要对整个对象或方法进行同步,并且对性能要求较高,那么 Synchronized 是一个不错的选择。如果需要对任意对象或代码块进行同步,并且需要避免死锁或实现更细粒度的同步,那么休眠锁是更好的选择。
2. 巧妙结合两种同步机制
在某些情况下,也可以巧妙地结合 Synchronized 和休眠锁来实现更灵活的同步方案。例如,可以将 Synchronized 用来保护共享对象的整体结构,而将休眠锁用来保护共享对象中的某个特定字段或方法。这样既可以保证共享对象的整体同步,又能实现更细粒度的同步。
三、要点总结
- Synchronized 和休眠锁都是 Java 中常用的同步机制,但实现方式和适用场景不同。
- Synchronized 简单易用,但容易造成死锁,灵活性较差。
- 休眠锁开销较大,使用复杂,但可以避免死锁,实现更细粒度的同步,并支持条件变量。
- 在实际应用中,需要根据场景和需求选择合适的同步机制,也可以巧妙结合两种同步机制来实现更灵活的同步方案。