秒懂！锁的内幕：轻量级、重量级，该怎么选？

后端

2023-04-18 07:40:19

锁：保证并发访问共享数据的数据结构

在软件开发中，锁是一种至关重要的数据结构，它可以协调多个线程或进程同时访问共享数据，防止数据损坏或不一致。

锁的类型

根据开销和并发性，锁可以分为两类：

轻量级锁： 开销较小，适用于并发不激烈的场景。通常使用（如Java中的synchronized）或轻量级锁类实现。
重量级锁： 开销较大，但可以保证更高的并发性。通常使用显式锁（如Java中的ReentrantLock）实现。

Java中的锁实现

synchronized：轻量级锁

synchronized关键字可修饰方法或代码块，同一时刻只能有一个线程执行被修饰的内容。其内部使用监视器对象控制访问，线程获取锁后才能进入受保护的代码。

ReentrantLock：重量级锁

ReentrantLock是一个显式锁类，提供手动获取和释放锁的功能。它使用抽象队列同步器（AQS）控制对共享数据的访问。线程必须调用lock()方法获取锁，并在使用完毕后调用unlock()方法释放锁。

Redis分布式锁

Redis分布式锁利用Redis的SETNX命令，尝试设置一个键值对。如果键值对不存在，则设置成功，线程获取锁；否则，获取锁失败。

锁的选取

轻量级锁和重量级锁各有优势，应根据实际场景选择合适的类型。

轻量级锁： 适用于并发不激烈的场景，开销较小。
重量级锁： 适用于高并发场景，开销较大但并发性更高。

示例代码

Java中使用synchronized：

public class SynchronizedCounter {
    private int count = 0;

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

    public int getCount() {
        return count;
    }
}

Java中使用ReentrantLock：

public class ReentrantLockCounter {
    private int count = 0;
    private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

    public void increment() {
        lock.lock();
        try {
            count++;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public int getCount() {
        lock.lock();
        try {
            return count;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}

Redis分布式锁：

public class RedisDistributedLock {
    private Jedis jedis;

    public RedisDistributedLock(Jedis jedis) {
        this.jedis = jedis;
    }

    public boolean lock(String key, String value) {
        return jedis.setnx(key, value) == 1;
    }

    public void unlock(String key, String value) {
        if (jedis.get(key).equals(value)) {
            jedis.del(key);
        }
    }
}