java线程锁有哪几种

原创admin 分类：热门问答 2024-04-27 20:32:17 0

java线程锁有哪几种
在Java多线程编程中，线程锁是一种非常重要的同步机制，它用于控制多个线程对共享资源的访问，以防止数据不一致和竞争条件的发生。Java提供了多种线程锁，每种锁都有其特定的使用场景和特性。在本文中，我将详细介绍Java中的几种线程锁，并通过代码案例来展示它们的应用。

1. 线程锁的分类

Java中的线程锁主要分为以下几类：

内置锁（Synchronized）：这是最基本的锁，由关键字synchronized实现，用于修饰方法或代码块。
显式锁（Lock）：通过java.util.concurrent.locks.Lock接口及其实现类（如ReentrantLock）来实现的锁，提供了比synchronized更丰富的控制能力。
读写锁（ReadWriteLock）：允许多个线程同时读共享资源，但在写操作时则进行独占。
偏向锁和轻量级锁：这些是JVM内部为了提高性能而采用的优化措施，通常不需要开发者显式使用。

2. 线程锁的区别与特性对比

以下是对上述线程锁的对比表格：

特性/锁类型	内置锁 (synchronized)	显式锁 (Lock)	读写锁 (ReadWriteLock)
实现方式	关键字	接口实现	接口实现
可中断性	否	是	是
公平性	无公平性保证	可配置	可配置
锁获取超时	不支持	支持	支持
尝试非阻塞获取	不支持	支持	支持
条件对象	无	支持	支持

3. 核心类与方法

内置锁：通过synchronized关键字实现。
显式锁：核心类是ReentrantLock，核心方法有lock(), unlock(), tryLock()等。
读写锁：核心类是ReentrantReadWriteLock，核心方法有readLock(), writeLock()。

4. 使用场景

内置锁：适用于简单的同步需求，如简单的方法同步。
显式锁：适用于需要更细粒度控制的场景，如可重入锁、可中断锁、超时锁等。
读写锁：适用于读操作远多于写操作的场景，如缓存系统。

5. 代码案例

以下是两种锁的简单使用案例：

内置锁案例

public class SynchronizedExample {
    public static void main(String[] args) {
        SharedResource resource = new SharedResource();
        Thread t1 = new Thread(() -> resource.accessResource());
        Thread t2 = new Thread(() -> resource.accessResource());
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

class SharedResource {
    public synchronized void accessResource() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

显式锁案例

import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class LockExample {
    public static void main(String[] args) {
        SharedResource resource = new SharedResource();
        Thread t1 = new Thread(() -> resource.accessResource());
        Thread t2 = new Thread(() -> resource.accessResource());
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

class SharedResource {
    private Lock lock = new ReentrantLock();

    public void accessResource() {
        lock.lock();
        try {
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}

6. 相关问题及回答

以下是一些关于线程锁的常见问题及其回答：

问题	回答
如何避免死锁？	避免嵌套锁，使用锁排序，使用时间锁等策略。
什么是锁的公平性？	锁的公平性是指线程获取锁的顺序与请求锁的顺序一致。
如何实现一个线程安全的栈？	使用`synchronized`或`Lock`来同步栈的基本操作。
读写锁在什么情况下性能优于内置锁？	当读操作远多于写操作时，读写锁可以提高性能，因为它允许多个读操作并发执行。