Java中的线程锁主要可以分为以下几种:
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1、同步锁(Synchronized)
2、可重入锁(ReentrantLock)
3、读写锁(ReadWriteLock)
4、信号量(Semaphore)
5、倒计时门闩(CountDownLatch)
6、循环栅栏(CyclicBarrier)
7、相位器(Phaser)
8、条件变量(Condition)
下面分别对这些锁进行详细的介绍:
1、同步锁(Synchronized)
同步锁是Java中最基本的锁,它通过synchronized关键字实现,当一个线程访问同步方法或同步代码块时,它会获取对象的锁,其他线程必须等待该线程释放锁后才能访问,同步锁的优点是使用简单,但缺点是可能会导致线程饥饿和死锁。
public synchronized void method() { // ... }
2、可重入锁(ReentrantLock)
可重入锁是Java并发包(java.util.concurrent)中的一个类,它提供了比同步锁更高级的功能,可重入锁允许线程在已经持有锁的情况下再次获取锁,这可以避免死锁的发生,可重入锁还支持公平和非公平两种策略,可以根据需要选择合适的策略。
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); public void method() { lock.lock(); try { // ... } finally { lock.unlock(); } }
3、读写锁(ReadWriteLock)
读写锁是一种特殊的锁,它允许多个读线程同时访问共享资源,但在写线程访问时,会阻塞其他所有线程,读写锁适用于读操作远多于写操作的场景,可以提高并发性能。
import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock; private final ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock(); public void readMethod() { lock.readLock().lock(); try { // ... } finally { lock.readLock().unlock(); } } public void writeMethod() { lock.writeLock().lock(); try { // ... } finally { lock.writeLock().unlock(); } }
4、信号量(Semaphore)
信号量是一个计数信号量,用于控制同时访问特定资源的线程数量,信号量的初始值表示可用的资源数量,每次线程访问资源时,信号量减1,当信号量为0时,其他线程必须等待。
import java.util.concurrent.Semaphore; private final Semaphore semaphore = new Semaphore(3); public void method() throws InterruptedException { semaphore.acquire(); try { // ... } finally { semaphore.release(); } }
5、倒计时门闩(CountDownLatch)
倒计时门闩是一个同步辅助类,它允许一个或多个线程等待其他线程完成操作,当倒计时门闩的计数器达到0时,等待的线程将继续执行。
import java.util.concurrent.CountDownLatch; private final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3); public void method() throws InterruptedException { latch.await(); // ... }
6、循环栅栏(CyclicBarrier)
循环栅栏是一个同步辅助类,它允许一组线程互相等待,直到所有线程都准备好继续执行,循环栅栏可以重复使用,而不像倒计时门闩只能使用一次。
import java.util.concurrent.CyclicBarrier; private final CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3); public void method() throws InterruptedException, BrokenBarrierException { barrier.await(); // ... }
7、相位器(Phaser)
相位器是Java 7引入的一个同步辅助类,它提供了比循环栅栏更灵活的同步机制,相位器允许线程在任意阶段等待其他线程,而不仅仅是在所有线程准备好之后。
import java.util.concurrent.Phaser; private final Phaser phaser = new Phaser(); public void method() throws InterruptedException, BrokenBarrierException { phaser.arriveAndAwaitAdvance(); // ... }
8、条件变量(Condition)
条件变量是Java并发包中的一个接口,它允许线程在某个条件成立时等待,直到其他线程通知它条件已改变,条件变量通常与锁一起使用,以确保线程在等待和通知时不会发生竞争条件。
import java.util.concurrent.locks.Condition; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); private final Condition condition = lock.newCondition(); public void method() throws InterruptedException { lock.lock(); try { while (!condition) { condition.await(); } // ... } finally { lock.unlock(); } }
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