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发布于 2024-05-17 / 2 阅读
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Java并发编程/锁与条件:LOCK

Lock接口介绍

JUC(Java Util Concurrent)包中的Lock接口是一种同步工具,它提供了一种比synchronized更加灵活、强大和可扩展的线程同步机制。相比于synchronized,Lock接口具有以下几个优点:

  1. 可以实现更加复杂的线程协作方式:Lock接口提供了Condition对象,可以实现更加灵活、可扩展的线程协作,并且可以避免死锁等问题。

  2. 可以实现非阻塞的线程同步:Lock接口提供了tryLock()方法,可以尝试获取锁而不阻塞线程,避免了线程因为等待锁而进入阻塞状态而浪费CPU资源。

  3. 可以实现公平锁和非公平锁:synchronized只能实现非公平锁,而Lock接口可以实现公平锁和非公平锁,可以更加灵活地控制线程的执行顺序。

ReentrantLock

Lock接口有多个实现类,包括ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock等,其中ReentrantLock是最常用的实现类之一。ReentrantLock是一个可重入锁,它与synchronized相似,但是具有更加灵活、可扩展的特性。

ReentrantLock提供了以下几个方法:

  1. lock():获取锁,如果锁已经被其他线程持有,则当前线程会被阻塞,直到获取到锁为止。

  2. lockInterruptibly():获取锁,并响应中断。如果当前线程被中断,则抛出InterruptedException异常。

  3. tryLock():尝试获取锁,并立即返回。如果锁已经被其他线程持有,则返回false,否则返回true。

  4. tryLock(long time, TimeUnit unit):尝试获取锁,在指定的时间内等待获取锁。如果在指定时间内获取到了锁,则返回true,否则返回false。

  5. unlock():释放锁,如果当前线程不持有该锁,则抛出IllegalMonitorStateException异常。

在使用Lock时,需要注意以下几点:

  1. 要保证在获取锁后,一定要在finally块中释放锁,以避免死锁等问题。

  2. 在使用Condition对象时,必须先获取Lock对象,然后再使用Lock对象创建Condition对象,以保证线程间的同步和通信。

  3. Lock的性能可能会比synchronized更好,但是使用Lock需要更加小心,避免出现死锁、饥饿等问题。

Lock接口的实现类及其区别

Lock接口的主要实现类有以下几个:

  1. ReentrantLock:可重入锁,是Lock接口的主要实现类之一。它具有和synchronized相似的语义,但是提供了更加灵活、可扩展的特性,例如公平锁、可中断锁、多条件变量等。

  2. ReentrantReadWriteLock:读写锁,它维护了一对锁,一个读锁和一个写锁,可以允许多个线程同时读取共享资源,但是只允许一个线程写入共享资源。读写锁适用于读多写少的场景,可以提高并发性能。

  3. StampedLock:乐观读写锁,是Java 8中新增的一种锁机制,它可以允许多个线程同时读取共享资源,并使用乐观锁的方式进行写入。StampedLock适用于读多写少、读写次数相差较大的场景。

这些实现类之间的主要区别在于锁的特性和用途。ReentrantLock是最常用的实现类之一,它提供了可重入锁、公平锁、可中断锁、多条件变量等特性,适用于多线程环境下的同步和互斥操作。ReentrantReadWriteLock是一种读写锁,它可以提高并发性能,适用于读多写少的场景。StampedLock是一种乐观读写锁,它可以提供更快的读取操作,在读多写少、读写次数相差较大的场景下可以提高性能。

在选择使用Lock接口的实现类时,需要根据具体的业务场景和需求来选择,以保证线程安全和性能。