java锁类型有哪些

Java锁类型的介绍与实现

引言

在多线程编程中，为了保证数据的一致性和线程安全性，我们常常会使用锁机制。Java提供了多种类型的锁，每种锁都有其特点和适用场景。本文将介绍Java中常用的锁类型，并提供相应的代码示例。

锁类型

下表展示了Java中常用的锁类型及其特点：

锁类型	特点
synchronized	内置锁，基于对象的锁，对于同步的方法或代码块，只能有一个线程进入临界区
ReentrantLock	可重入锁，基于类的锁，具备更高的灵活性和可扩展性
ReadWriteLock	读写锁，分为读锁和写锁，读锁共享，写锁互斥，提高读操作的并发性
StampedLock	乐观读锁，读锁无需互斥，写锁需要互斥，提高读多写少的场景下的并发性
Condition	条件锁，可以实现线程的等待/通知机制

实现步骤

1. synchronized锁的使用

   synchronized是Java中最常用的锁机制，可以修饰方法或代码块。使用synchronized修饰方法时，会自动获取该方法所属对象的内置锁。

   public synchronized void synchronizedMethod() {
       // 临界区代码
   }
   

   使用synchronized修饰代码块时，需要指定锁对象。

   public void synchronizedBlock() {
       synchronized (lock) { // lock为锁对象
           // 临界区代码
       }
   }
   

2. ReentrantLock锁的使用

   ReentrantLock是一个可重入锁，可以实现更灵活的线程同步控制。使用ReentrantLock需要手动获取和释放锁。

   private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
   
   public void reentrantLock() {
       lock.lock(); // 获取锁
       try {
           // 临界区代码
       } finally {
           lock.unlock(); // 释放锁
       }
   }
   

3. ReadWriteLock锁的使用

   ReadWriteLock是一个读写锁，可以提高读多写少的场景下的并发性。读锁共享，写锁互斥。

   private ReadWriteLock rwLock = new ReentrantReadWriteLock();
   
   public void readWriteLock() {
       rwLock.readLock().lock(); // 获取读锁
       try {
           // 读操作
       } finally {
           rwLock.readLock().unlock(); // 释放读锁
       }
   }
   
   public void writeLock() {
       rwLock.writeLock().lock(); // 获取写锁
       try {
           // 写操作
       } finally {
           rwLock.writeLock().unlock(); // 释放写锁
       }
   }
   

4. StampedLock锁的使用

   StampedLock是Java8新增的乐观读锁机制，适用于读多写少的场景。读锁无需互斥，写锁需要互斥。

   private StampedLock stampedLock = new StampedLock();
   
   public void stampedLockRead() {
       long stamp = stampedLock.tryOptimisticRead(); // 尝试获取乐观读锁
       // 读操作
       if (!stampedLock.validate(stamp)) { // 检查乐观读锁是否有效
           stamp = stampedLock.readLock(); // 悲观读锁
           try {
               // 读操作
           } finally {
               stampedLock.unlockRead(stamp); // 释放悲观读锁
           }
       }
   }
   
   public void stampedLockWrite() {
       long stamp = stampedLock.writeLock(); // 获取写锁
       try {
           // 写操作
       } finally {
           stampedLock.unlockWrite(stamp); // 释放写锁
       }
   }
   

5. Condition锁的使用

   Condition是一个条件锁，可以实现线程的等待/通知机制。需要与Lock搭配使用。

   private Reentrant