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在Java中,有几种形式能够实现对某个变量的锁定:
- 应用synchronized关键字:synchronized关键字是Java中最罕用的实现锁的形式之一。通过在办法或代码块中应用synchronized关键字,能够确保同一时间只有一个线程能够拜访被锁定的变量或代码块。例如:
synchronized void synchronizedMethod() {
// 代码块被锁定,只能被一个线程执行
// ...
}
void someMethod() {
synchronized (this) {
// 代码块被锁定,只能被一个线程执行
// ...
}
}
- 应用ReentrantLock类:ReentrantLock是Java提供的一个可重入锁实现类。与synchronized关键字相比,ReentrantLock提供了更多的灵活性和性能,例如可定时的、可中断的、偏心的锁等。应用ReentrantLock能够通过lock()
和unlock()办法来手动管制对变量的锁定和开释。例如:
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
void someMethod() {
lock.lock(); // 锁定变量
try {
// 代码块被锁定,只能被一个线程执行
// ...
} finally {
lock.unlock(); // 开释锁
}
}
- 应用Atomic类:Java提供了一系列的原子类,如AtomicInteger、AtomicLong等,它们提供了一种线程平安的形式来操作变量。这些原子类应用了底层的CAS(Compare
and Swap)操作,能够实现对变量的原子性操作,防止了应用锁的开销。例如:
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
AtomicInteger counter = new AtomicInteger();
void increment() {
counter.incrementAndGet(); // 原子性地减少变量的值
}
- 应用volatile关键字:volatile关键字用于润饰变量,确保对该变量的读写操作具备可见性,即一个线程对该变量的批改对其余线程是可见的。尽管volatile关键字不能实现像锁那样的互斥拜访,但它能够用于确保变量的一致性。例如:
volatile boolean flag = false;
void someMethod() {
flag = true; // 对volatile变量的写操作
}
void anotherMethod() {
if (flag) {
// 对volatile变量的读操作
// ...
}
}
- 应用Lock接口的实现类:除了ReentrantLock,Java还提供了其余实现了Lock接口的类,如ReadWriteLock、StampedLock等。这些类提供了更多的锁定机制和性能,例如读写锁、乐观锁等。依据具体的需要,能够抉择适合的Lock实现类来实现对变量的锁定。
- 应用synchronized关键字的Lock对象:除了应用synchronized关键字锁定办法或代码块外,还能够应用synchronized关键字锁定一个特定的对象,即应用synchronized关键字的Lock对象。这种形式能够更细粒度地管制对变量的锁定。例如:
Object lock = new Object();
void someMethod() {
synchronized (lock) {
// 代码块被锁定,只能被一个线程执行
// ...
}
}
除了后面提到的形式,还有其余一些形式能够在Java中对变量进行锁定:
- 应用ReadWriteLock接口:ReadWriteLock接口提供了读写锁的机制,容许多个线程同时读取共享变量,但只容许一个线程进行写操作。这种形式能够进步并发性能,实用于读多写少的场景。例如:
import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;
ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
// ...
void readMethod() {
lock.readLock().lock(); // 获取读锁
try {
// 读取共享变量
// ...
} finally {
lock.readLock().unlock(); // 开释读锁
}
}
void writeMethod() {
lock.writeLock().lock(); // 获取写锁
try {
// 批改共享变量
// ...
} finally {
lock.writeLock().unlock(); // 开释写锁
}
}
- 应用Semaphore类:Semaphore是一个计数信号量,能够用于管制同时拜访某个资源的线程数量。通过设置Semaphore的许可数量,能够限度对变量的并发拜访。例如:
import java.util.concurrent.Semaphore;
Semaphore semaphore = new Semaphore(1); // 设置许可数量为1
void someMethod() {
try {
semaphore.acquire(); // 获取许可
// 访问共享变量
// ...
} catch (InterruptedException e) {
// 解决中断异样
} finally {
semaphore.release(); // 开释许可
}
}
除了后面提到的形式,还有一些其余的形式能够在Java中对变量进行锁定:
- 应用StampedLock类:StampedLock是Java
8引入的一种乐观读写锁机制。它提供了一种优化的读写锁实现,容许多个线程同时读取共享变量,但只容许一个线程进行写操作。StampedLock应用乐观锁和版本号的概念,能够提供更高的并发性能。例如:
import java.util.concurrent.locks.StampedLock;
StampedLock lock = new StampedLock();
// ...
void readMethod() {
long stamp = lock.tryOptimisticRead(); // 尝试获取乐观读锁
// 读取共享变量
// ...
if (!lock.validate(stamp)) {
// 乐观读锁有效,须要降级为乐观读锁
stamp = lock.readLock(); // 获取乐观读锁
try {
// 读取共享变量
// ...
} finally {
lock.unlockRead(stamp); // 开释乐观读锁
}
}
}
void writeMethod() {
long stamp = lock.writeLock(); // 获取写锁
try {
// 批改共享变量
// ...
} finally {
lock.unlockWrite(stamp); // 开释写锁
}
}
- 应用Condition接口:Condition接口是与锁相关联的条件,能够用于实现更简单的线程通信和同步。通过应用Condition,能够在特定条件下对变量进行期待和唤醒操作。例如:
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
Condition condition = lock.newCondition();
// ...
void awaitMethod() throws InterruptedException {
lock.lock();
try {
condition.await(); // 在条件下期待
} finally {
lock.unlock();
}
}
void signalMethod() {
lock.lock();
try {
condition.signal(); // 唤醒期待的线程
} finally {
lock.unlock();
}
}
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