java 锁等待

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mob64ca12e36a1d 2024-03-26 04:52:45 ©著作权

文章标签 Java java 访问共享 文章分类 Java 后端开发

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Java锁的等待机制

在多线程编程中，锁（Lock）是一种常用的同步机制，用于控制多个线程对共享资源的访问。当一个线程持有锁时，其他线程需要等待锁释放后才能获取锁并访问共享资源。本文将介绍Java中锁的等待机制，以及如何在代码中实现。

什么是锁等待机制

在多线程编程中，当一个线程试图获取一个已被其他线程持有的锁时，该线程会被阻塞，直至锁被释放。这种情况被称为锁的等待机制。等待机制通常采用“忙等”（Spin Locking）或“阻塞”（Blocking）方式实现。

忙等：线程会持续尝试获取锁，直至成功。这种方式会浪费CPU资源，不太适合长时间等待的情况。
阻塞：线程在无法获取锁时会被挂起，直至锁被释放后唤醒。这种方式不会浪费CPU资源，但会增加线程切换的开销。

Java中锁的等待机制

Java中提供了多种锁机制，其中最常用的是synchronized关键字和ReentrantLock类。这两种锁在等待机制上有所不同：

synchronized：当一个线程无法获取锁时，会进入等待队列，直至锁被释放后唤醒。这种方式是阻塞等待。
ReentrantLock：通过Lock接口提供了tryLock方法，可以尝试获取锁而不阻塞。如果获取失败，可以选择等待或者立即返回。

下面通过代码示例演示Java中synchronized和ReentrantLock的等待机制：

synchronized示例

public class SynchronizedExample {
    private static final Object lock = new Object();

    public void synchronizedMethod() {
        synchronized (lock) {
            // 访问共享资源
        }
    }
}

ReentrantLock示例

import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class ReentrantLockExample {
    private Lock lock = new ReentrantLock();

    public void lockMethod() {
        lock.lock();
        try {
            // 访问共享资源
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}

Java中锁的等待流程

下面将以“获取锁”的流程为例，使用Mermaid语法中的flowchart TD标识出Java中锁的等待流程：

flowchart TD;
    A[开始] --> B[尝试获取锁];
    B -->|获取成功| C[访问共享资源];
    B -->|获取失败| D[进入等待队列];
    D --> E[等待锁释放];
    E --> B;
    C --> F[释放锁];
    F --> G[结束];