Java 添加进程锁
引言
在多线程编程中，有时候需要确保多个线程不会同时访问特定的代码块或资源。为了避免数据竞争和不一致的状态，可以使用进程锁来进行同步。进程锁是一种并发控制机制，它确保在同一时间只有一个线程可以访问被锁定的代码块或资源。
Java 提供了多种实现进程锁的方法，比如使用 synchronized 关键字、ReentrantLock 类等。本文将介绍这些方法，并提供示例代码来说明如何使用它们。
使用 synchronized 关键字
synchronized 关键字是 Java 中最基本和简单的同步机制。它可以用于修饰方法或代码块，以确保同一时间只有一个线程可以执行被修饰的代码。
修饰方法
可以将 synchronized 关键字直接应用于方法上，将整个方法体作为临界区。下面是一个使用 synchronized 修饰方法的示例：
public class SynchronizedExample {
private int counter = 0;
public synchronized void increment() {
counter++;
}
public synchronized void decrement() {
counter--;
}
public int getCounter() {
return counter;
}
}
在上述代码中，increment 和 decrement 方法都被用 synchronized 修饰，这意味着在同一时间只有一个线程可以执行这两个方法。这样就可以确保 counter 变量的增减操作是线程安全的。
修饰代码块
除了修饰方法，synchronized 还可以修饰代码块。通过将关键字应用于代码块，可以将更精确的部分作为临界区。
下面是一个使用 synchronized 修饰代码块的示例：
public class SynchronizedExample {
private int counter = 0;
public void increment() {
synchronized (this) {
counter++;
}
}
public void decrement() {
synchronized (this) {
counter--;
}
}
public int getCounter() {
return counter;
}
}
在上述代码中，increment 和 decrement 方法中的 synchronized (this) 块表示只有一个线程可以同时进入这个块中的代码。这样同样可以确保 counter 变量的增减操作是线程安全的。
使用 ReentrantLock 类
ReentrantLock 类是 Java 提供的另一种实现进程锁的方法。与 synchronized 关键字相比，ReentrantLock 提供了更多的灵活性和功能。
下面是一个使用 ReentrantLock 的示例：
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class ReentrantLockExample {
private int counter = 0;
private Lock lock = new ReentrantLock();
public void increment() {
lock.lock();
try {
counter++;
} finally {
lock.unlock();
}
}
public void decrement() {
lock.lock();
try {
counter--;
} finally {
lock.unlock();
}
}
public int getCounter() {
return counter;
}
}
在上述代码中，ReentrantLock 的实例是用 lock 方法进行加锁操作的，与之对应的是使用 unlock 方法进行解锁操作。这样可以确保同一时间只有一个线程可以进入临界区，从而实现线程安全。
进程锁的选择
在使用进程锁时，需要根据实际情况选择合适的方法。synchronized 是最简单和最常用的方法，但它的功能相对有限。而 ReentrantLock 则提供了更多的功能，比如可重入性、公平性等。
下表是 synchronized 和 ReentrantLock 的一些比较：
| 特性 | synchronized | ReentrantLock |
|---|---|---|
| 可重入性 | 支持 | 支持 |
| 公平性 | 不支持 | 支持 |
| 中断响应 | 不支持 | 支持 |
