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java多线程设计模式(3) Java锁机制

程序员文章站 2022-07-12 19:09:01
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多线程同步的实现最终依赖锁机制。我们可以想象某一共享资源是一间屋子,每个人都是一个线程。当A希望进入房间时,他必须获得门锁,一旦A获得门锁,他进去后就立刻将门锁上,于是B,C,D...就不得不在门外等待,直到A释放锁出来后,B,C,D...中的某一人抢到了该锁(具体抢法依赖于JVM的实现,可以先到先得,也可以随机挑选),然后进屋又将门锁上。这样,任一时刻最多有一人在屋内(使用共享资源)。
Java语言规范内置了对多线程的支持。对于Java程序来说,每一个对象实例都有一把“锁”,一旦某个线程获得了该锁,别的线程如果希望获得该锁,只能等待这个线程释放锁之后。获得锁的方法只有一个,就是synchronized关键字。例如:
public class SharedResource {
    private int count = 0;
    public int getCount() { return count; }
    public synchronized void setCount(int count) { this.count = count; }
}
同步方法public synchronized void setCount(int count) { this.count = count; } 事实上相当于:
public void setCount(int count) {
    synchronized(this) { // 在此获得this锁
         this.count = count;
    } // 在此释放this锁
}
红色部分表示需要同步的代码段,该区域为“危险区域”,如果两个以上的线程同时执行,会引发冲突,因此,要更改SharedResource的内部状态,必须先获得SharedResource实例的锁。

退出synchronized块时,线程拥有的锁自动释放,于是,别的线程又可以获取该锁了。

为了提高性能,不一定要锁定this,例如,SharedResource有两个独立变化的变量:

public class SharedResouce {
    private int a = 0;
    private int b = 0;
    public synchronized void setA(int a) { this.a = a; }
    public synchronized void setB(int b) { this.b = b; }
}
若同步整个方法,则setA()的时候无法setB(),setB()时无法setA()。为了提高性能,可以使用不同对象的锁:
public class SharedResouce {
    private int a = 0;
    private int b = 0;
    private Object sync_a = new Object();
    private Object sync_b = new Object();
    public void setA(int a) {
        synchronized(sync_a) {
            this.a = a;
        }
    }
    public synchronized void setB(int b) {
        synchronized(sync_b) {
            this.b = b;
        }
    }
}