java的锁以及代码示例

Java中锁是多线程编程中非常重要的概念。锁可以确保对共享资源的安全访问，以避免数据竞争和其他线程间的冲突。在本文中，我们将介绍Java中常用的锁，并提供一些示例来说明这些锁的用法。

一、synchronized关键字和内置锁

Java中使用synchronized来实现锁定，也称为内置锁或监视器锁。synchronized关键字可以用来锁定代码块或方法，以确保某些代码只能由一个线程访问。例如：

```java

public class Counter {

private int count;

public Counter() {

count = 0;

}

public synchronized void increment() {

count++;

}

public synchronized void decrement() {

count--;

}

public synchronized int getCount() {

return count;

}

}

```

在上面的示例中，我们使用synchronized锁定了increment()，decrement()和getCount()方法。这样，当一个线程正在执行其中一个方法时，其他线程将不能执行相同的方法，直到释放锁为止。

值得注意的是，synchronized锁定的是对象级别的锁，而不是方法级别的锁。在上面的示例中，所有方法都使用this作为对象锁。

二、ReentrantLock

ReentrantLock是Java中的另一种锁定机制。与synchronized不同的是，ReentrantLock可以在锁定和解锁期间允许更多的灵活性，并且可以选择不同的公平性策略。

以下是使用ReentrantLock的示例：

```java

public class Counter {

private int count;

private Lock lock;

public Counter() {

count = 0;

lock = new ReentrantLock();

}

public void increment() {

lock.lock();

try {

count++;

} finally {

lock.unlock();

}

}

public void decrement() {

lock.lock();

try {

count--;

} finally {

lock.unlock();

}

}

public int getCount() {

return count;

}

}

```

在上面的示例中，我们使用ReentrantLock来锁定increment()和decrement()方法，而不是使用synchronized。我们使用lock()方法来获取锁，使用unlock()方法来释放锁。这里需要注意使用finally块确保在任何情况下都可以释放锁。

另外，ReentrantLock还提供了一个公平性策略选项，可以在构造函数中指定。公平性策略会影响锁的获取顺序。如果公平性策略为true，那么所有线程将按照它们请求锁的顺序获得锁。如果公平性策略为false，那么锁将无序分配给请求锁的线程。

```java

Lock lock = new ReentrantLock(true); // 使用公平性策略

```

三、ReadWriteLock

ReadWriteLock可以有效地控制读取和写入的线程之间的互斥。ReadWriteLock 允许多个线程同时读取共享资源，但只允许一个线程写入共享资源，并在写入期间限制读的访问。

以下是ReadWriteLock的示例：

```java

public class SharedResource {

private ReadWriteLock lock;

private String resource;

public SharedResource() {

lock = new ReentrantReadWriteLock();

resource = "";

}

public String read() {

lock.readLock().lock();

try {

return resource;

} finally {

lock.readLock().unlock();

}

}

public void write(String value) {

lock.writeLock().lock();

try {

resource = value;

} finally {

lock.writeLock().unlock();

}

}

}

```

在上面的示例中，我们使用ReadWriteLock来锁定read()和write()方法。我们使用readLock()方法获取读取锁，使用writeLock()方法获取写入锁。需要注意的是，写入锁是互斥的，这意味着在任何时候只能有一个线程获得写入锁，而读取锁可以同时被多个线程获取。

四、总结

本文介绍了Java中常用的锁及其用法。synchronized关键字和内置锁是Java锁的最基本和最常用的实现方式。ReentrantLock和ReadWriteLock提供了更灵活和高级的锁定机制。无论您使用哪种锁，都需要注意正确地使用锁以避免死锁和其他线程问题。

最后需要注意的是，在使用锁时，应避免使用太多的锁，否则可能会导致死锁问题。建议对共享资源最小化锁定，并考虑使用更高级的同步构造，如信号量、闭锁和循环栅栏等。

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