什么是锁？有几种锁？怎么用锁？

最新推荐文章于 2024-01-30 09:17:37 发布

原创最新推荐文章于 2024-01-30 09:17:37 发布 · 1w 阅读

78 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#java

java8 专栏收录该内容

8 篇文章

订阅专栏

本文深入探讨Java中的锁机制，包括synchronized、ReentrantLock及ReadWriteLock的特性与使用方法，解析公平与非公平锁的区别，以及如何在多线程环境下有效控制资源访问。

生活中，我们在门上可以见到锁，在手机上可以见到锁，在电脑上，汽车上，保险柜上......等等，可见锁在我们生活中是一个随处可件的物品，但我们今天要讲的是，java中的锁。本篇文章仅博主个人观点，仅供参考，共同进步，感谢博友支持。

什么是锁？

将某种资源私有化的一种物品，没错java里面的锁也是这种特性，它可以让某个方法，某个变量或某个通道，在某个时刻下只能被一个线程占用。只有当这个锁释放了，另外的线程才可以使用。例子：上厕所，一个同事上厕所把门锁上，这个时候厕所就被上锁了，别人要想进去，只能等这位同事释放锁后出来，其他同事才可进入。这个厕所可以看成是临界区，同事就是线程。

临界区？

多个线程共享同一个资源的情况，为了防止出现数据不一致情况的发生，人们引入了临界区的概念。临界区是一个用来访问共享资源的代码块，同一时间内只运行一个线程进入。

有几种锁？

java体系中有几种锁呢？

synchronized（不公平）
ReentrantLock 重入锁（可公平可不公平）
ReadWriteLock 读写锁（不公平）

公平？不公平

公平锁会按照时间的先后顺序来给予锁

不公平锁在等待队列随机挑选一个来给予锁

例子：银行办理业务排队，一堆人要办业务，都围在窗口前，业务员也顾不得前后，顺便就找个人办理，这样是不公平的，而公平的则是先到先办理后到后办理

怎么用锁？

要想知道怎么用锁需要清楚每个锁的特点，才能对症下药。

例子：在不带锁的情况下，线程同时进入方法，如果业务处理的是减库存又或者是加减金额，就会出现由高并发下带来的问题，导致数据错误混乱

public class SynchronizedDemo {

    public static void addAmount() {
        System.out.println("进入方法");
        try {
            // 模拟业务处理
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("退出方法");
    }

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            new Thread(() -> addAmount()).start();
        }
    }
}

结果：
进入方法
进入方法
进入方法
退出方法
退出方法
退出方法

synchronized

特性：可重入，可见性

缺点：效率比较低，不够灵活，不可中断，无法感知获取锁

package com.zqh.www;

public class SynchronizedDemo {

    public synchronized static void addAmount() {
        System.out.println("进入方法");
        try {
            // 模拟业务处理
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("退出方法");
    }

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            new Thread(() -> addAmount()).start();
        }
    }
}

进入方法
退出方法
进入方法
退出方法
进入方法
退出方法

ReentrantLock：synchronized的增强版

特性：效率较高，灵活，可感知获取锁，可公平可非公平，可中断

缺点：需在finally释放锁

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class ReentrantLockDemo {

    private static ReentrantLock reentrantLock = new ReentrantLock();

    public static void addAmount() {
        reentrantLock.lock();
        try {
            System.out.println("进入方法");
            try {
                // 模拟业务处理
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("退出方法");
        } finally {
            reentrantLock.unlock();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            new Thread(() -> addAmount()).start();
        }
    }
}

进入方法
退出方法
进入方法
退出方法
进入方法
退出方法

ReadWriteLock

特性：效率较高，灵活，可感知获取锁，读写分离控制(读多写少)，读读并行，读写串行，写写串行

缺点：需在finally释放锁

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

public class ReadWriteLockDemo {
    private static ReentrantReadWriteLock reentrantReadWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();
    private static Lock readLock = reentrantReadWriteLock.readLock();
    private static Lock writeLock = reentrantReadWriteLock.writeLock();
    private static volatile int value = 0;

    public static void readAmount() {
        readLock.lock();
        try {
            System.out.println("查看金额:" + value);
            try {
                // 模拟业务处理
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        } finally {
            readLock.unlock();
        }
    }

    public static void addAmount() {
        writeLock.lock();
        try {
            System.out.println("进入方法");
            try {
                // 模拟业务处理
                ++value;
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("退出方法");
        } finally {
            writeLock.unlock();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            new Thread(() -> readAmount()).start();
        }
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            new Thread(() -> addAmount()).start();
        }
    }
}