Java 锁的知识总结及实例代码

Java 锁的知识总结及实例代码

在 Java 中，锁机制是一个非常重要的多线程编程的知识点。下面对 Java 锁相关的知识进行总结，并提供两个示例代码说明锁机制的应用。

概念

• 互斥锁（mutex）：用于控制对共享资源的访问。对于任一个时刻，只有一个线程可以访问共享资源，其他的线程必须等待。
• 读写锁（ReadWriteLock）：允许多个线程同时读共享资源，但是对共享资源进行写操作时，此时只能有一个线程进行操作。
• 自旋锁（Spin Lock）：当访问共享资源的线程发现该资源被锁住，线程会不断的尝试获取这把锁，直到获取到为止。自旋锁的优点是不会发生阻塞，缺点是CPU资源被占用增加了系统消耗。

实例代码

1. 互斥锁示例

public class Counter {
    private int count;
    private Lock lock = new ReentrantLock(); // 互斥锁

    public void increment() {
        lock.lock(); // 加锁
        try {
            count++;
        } finally {
            lock.unlock(); // 释放锁
        }
    }

    public int getCount() {
        lock.lock(); // 加锁
        try {
            return count;
        } finally {
            lock.unlock(); // 释放锁
        }
    }
}

以上代码中，我们使用了 ReentrantLock 实现了互斥锁。在 increment 和 getCount 方法中分别调用了 lock 和 unlock 方法，确保在访问 count 变量时只有一个线程能够进行访问。使用 synchronized 关键字也能实现相同的效果。

2. 读写锁示例

public class Data {
    private Object data; // 共享数据
    private ReadWriteLock rwLock = new ReentrantReadWriteLock(); // 读写锁

    public Object readData() {
        rwLock.readLock().lock(); // 加读锁
        try {
            return data;
        } finally {
            rwLock.readLock().unlock(); // 释放读锁
        }
    }

    public void writeData(Object data) {
        rwLock.writeLock().lock(); // 加写锁
        try {
            this.data = data;
        } finally {
            rwLock.writeLock().unlock(); // 释放写锁
        }
    }
}

以上代码中，我们使用 ReentrantReadWriteLock 实现了读写锁。在 readData 方法中使用了读锁，可以允许多个线程同时读取 data 值。在 writeData 方法中使用了写锁，确保在设置 data 值时只能有一个线程进行操作。

总结

Java 中的锁机制可以帮助我们控制对共享资源的访问，能够解决多线程并发访问造成的数据不一致等问题。常见的锁类型有互斥锁、读写锁和自旋锁等。在使用锁时，要注意锁的粒度和锁的获取释放。