Java 中lock应用

本文详细探讨了Lock接口与synchronized关键字之间的区别,包括它们在异常处理、锁释放方式及性能上的不同。此外还介绍了Lock如何提高并发读取效率。

 locksynchronized的区别

  1)Lock不是Java语言内置的,synchronized是Java语言的关键字,因此是内置特性。Lock是一个类,通过这个类可以实现同步访问;

  2)Locksynchronized有一点非常大的不同,采用synchronized不需要用户去手动释放锁,当synchronized方法或者synchronized代码块执行完之后,系统会自动让线程释放对锁的占用;而Lock则必须要用户去手动释放锁,如果没有主动释放锁,就有可能导致出现死锁现象。

Lock和synchronized的选择

  1)Lock是一个接口,而synchronized是Java中的关键字,synchronized是内置的语言实现;

  2)synchronized在发生异常时,会自动释放线程占有的锁,因此不会导致死锁现象发生;而Lock在发生异常时,如果没有主动通过unLock()去释放锁,则很可能造成死锁现象,因此使用Lock时需要在finally块中释放锁;

  3)Lock可以让等待锁的线程响应中断,而synchronized却不行,使用synchronized时,等待的线程会一直等待下去,不能够响应中断;

  4)通过Lock可以知道有没有成功获取锁,而synchronized却无法办到。

  5)Lock可以提高多个线程进行读操作的效率。

  在性能上来说,如果竞争资源不激烈,两者的性能是差不多的,而当竞争资源非常激烈时(即有大量线程同时竞争),此时Lock的性能要远远优于synchronized。所以说,在具体使用时要根据适当情况选择。


要先说明的就是Lock,通过查看Lock的源码可知,Lock是一个接口:

public interface Lock {

    void lock();

    void lockInterruptibly() throws InterruptedException;

    boolean tryLock();

    boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException;

    void unlock();

    }

Lock接口中每个方法的使用:

lock()、tryLock()、tryLock(long time, TimeUnit unit)、lockInterruptibly()是用来获取锁的。       

 unLock()方法是用来释放锁的。




### JavaLock接口的功能及使用方法 Java中的`Lock`接口是用于实现线程同步的机制,它属于显式锁(Explicit Lock),即需要手动获取和释放锁。与`synchronized`关键字相比,`Lock`提供了更灵活的控制能力[^2]。常见的实现类有`ReentrantLock`、`ReadWriteLock`等。 #### 功能特点 - **可重入性**:支持同一个线程多次获取同一把锁。 - **公平性**:可以设置为公平锁或非公平锁。公平锁会按照请求顺序来分配锁,而非公平锁允许插队以提高吞吐量。 - **尝试获取锁**:支持尝试获取锁的操作,可以选择立即返回或者等待一段时间。 - **超时机制**:可以在指定时间内尝试获取锁,避免死锁的发生。 - **条件变量**:通过`Condition`对象实现更复杂的同步逻辑,如生产者-消费者模式。 #### 使用方法 要使用`Lock`接口,通常需要导入`java.util.concurrent.locks.Lock`以及其实现类,例如`ReentrantLock`。以下是一个简单的示例代码: ```java import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; public class LockExample { private final Lock lock = new ReentrantLock(); public void someMethod() { lock.lock(); // 手动获取锁 try { // 临界区代码 System.out.println("Thread is running"); } finally { lock.unlock(); // 必须在finally块中释放锁,确保异常情况下也能释放锁 } } public static void main(String[] args) { LockExample example = new LockExample(); Thread t1 = new Thread(example::someMethod); Thread t2 = new Thread(example::someMethod); t1.start(); t2.start(); } } ``` 在这个例子中,`lock.lock()`用于获取锁,而`lock.unlock()`则用来释放锁。需要注意的是,为了保证即使发生异常也能够正确释放锁,应该将解锁操作放在`finally`块中[^3]。 #### `Lock`与`synchronized`对比 - **自动释放 vs 手动释放**:当`synchronized`方法或代码块执行完毕后,系统会自动释放锁;而对于`Lock`,必须由程序员显式地调用`unlock()`方法进行释放。 - **灵活性**:`Lock`提供了一些高级特性,比如尝试非阻塞地获取锁、尝试获取锁时设定超时时间等,这些功能对于处理复杂并发场景非常有用。 - **性能考量**:在某些高竞争环境下,`ReentrantLock`可能比`synchronized`表现得更好,但这也取决于具体的应用场景和JVM实现。 通过上述介绍可以看出,虽然`Lock`接口相比`synchronized`关键字更加灵活强大,但是同时也增加了编程复杂度。因此,在选择使用哪种方式时,应根据实际需求权衡利弊。
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