java同步锁通过监视器实现,提供获取锁和释放锁的操作。内置的同步锁包括synchronized、lock接口和semaphore类。同步锁主要优势包括确保数据一致性、线程安全和可预测性。
Java 同步锁的实现
Java 中的同步锁是一种机制,用于在多线程环境中协调对共享资源的访问,防止数据竞争和不一致性。
同步锁的实现原理
Java 同步锁的底层机制是监视器(Monitor),监视器是一种抽象数据类型,用于管理对共享对象的访问。每个对象都与其关联一个监视器。
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监视器包含以下状态:
锁的状态:要么处于加锁状态,要么处于解锁状态。
进入队列:等待获取锁的线程队列。
退出队列:获取锁后等待释放锁的线程队列。
获取锁
当一个线程需要访问共享资源时,它会获取与其关联的对象的锁。此过程分为以下步骤:
线程检查锁的当前状态。
如果锁已加锁,线程将被添加到进入队列并等待。
如果锁未加锁,线程将获取锁并将自己添加到退出队列。
释放锁
当线程完成对共享资源的访问后,它将释放锁。此过程分为以下步骤:
线程检查是否持有锁。
如果线程持有锁,它会从退出队列中删除自己。
如果进入队列中还有等待线程,则监视器会唤醒队首线程并将其添加到退出队列。
内置同步锁
Java 提供了几个内置同步锁:
synchronized 关键字:用于同步方法和代码块。
Lock 接口:用于创建自定义同步锁。
Semaphore 类:用于限制同时访问共享资源的线程数量。
使用同步锁的优点
使用同步锁可以带来以下优点:
数据一致性:确保多个线程以一致的方式访问共享数据。
线程安全:防止数据竞争和程序崩溃。
可预测性:明确指定线程访问共享资源的顺序。
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