面试：java中常见的锁

news2024/11/20 10:36:18

文章目录

- 概述
- 并发编程三大特性
- java中常见的锁
- - synchronized关键字（隐式锁）
  - ReentrantLock 类
  - ReadWriteLock 接口
  - StampedLock 类
- 小结

概述

在Java中，锁是用于控制多个线程对共享资源的访问的一种机制。它有两个主要作用：
保证线程安全：多个线程同时访问共享资源时，锁可以保证线程的有序执行，避免出现竞争条件等线程安全问题。
提高性能：通过锁的机制，可以提高多线程并发访问共享资源的效率，充分利用系统资源。
合理选择锁的类型可以避免不必要的线程阻塞，从而提高程序性能。

并发编程三大特性

原子性（Atomicity）：原子性是指一个操作或者一组操作要么全部执行，要么全部不执行，不会被其他操作中途打断。

可见性（Visibility）：可见性是指当一个线程修改了共享变量的值后，其他线程能够立即看到这个修改。

有序性（Ordering）：有序性是指程序执行的顺序应该与代码的书写顺序一致。但是由于指令重排序的存在，Java 程序的实际执行顺序可能与代码的书写顺序不一致。在 Java 中，可以使用 volatile 关键字禁止指令重排序。

java中常见的锁

synchronized关键字（隐式锁）

synchronized它的主要作用是确保在同一时刻只有一个线程可以访问被 synchronized 修饰的代码块或方法，以避免多线程之间的竞态条件和数据不一致问题。

	public synchronized void synchronizedMethod() {
	    // 同步方法体
	}
	
	
	public void someMethod() {
		//参数lockObject是一个对象引用 通常是一个用来作为锁对象的普通对象
	    synchronized (lockObject) {
	        // 同步代码块
	    }
	}

ReentrantLock 类

ReentrantLock 是 Java 并发包中提供的一种可重入锁，它提供了比 synchronized 更灵活的锁机制。

	ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
	lock.lock(); // 获取锁
	try {
	    // 锁保护的代码块
	} finally {
	    lock.unlock(); // 释放锁
	}

ReadWriteLock 接口

在这里插入图片描述

ReadWriteLock 是一个读写锁接口，它包含了两个锁：读锁和写锁。读锁用于并发读取操作，多个线程可以同时持有读锁；写锁用于独占写入操作，只允许一个线程持有写锁

ReentrantReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();
readWriteLock.readLock().lock(); // 获取读锁
try {
    // 读取操作
} finally {
    readWriteLock.readLock().unlock(); // 释放读锁
}


readWriteLock.writeLock().lock(); // 获取写锁
try {
    // 写入操作
} finally {
    readWriteLock.writeLock().unlock(); // 释放写锁
}

StampedLock 类

StampedLock 是 Java 8 新增的一种读写锁实现，它提供了乐观读锁（optimistic read lock），悲观读锁（pessimistic read lock）和写锁（write lock）。StampedLock 的性能通常比 ReadWriteLock 更好，但使用时需要注意使用方式和适用场景。
StampedLock通过标记（stamp）来识别锁的状态，从而确保线程安全性。

	StampedLock stampedLock = new StampedLock();
	//获取了一个乐观读锁的标记（stamp）乐观读锁它不会阻塞其他线程的写入操作，因此它适用于读多写少的场景。
	long stamp = stampedLock.readLock(); 
	try {
	    // 乐观读取操作
	} finally {
	    stampedLock.unlockRead(stamp); // 释放乐观读锁
	}
	
	long stamp = stampedLock.writeLock(); // 获取写锁
	try {
	    // 写入操作
	} finally {
	    stampedLock.unlockWrite(stamp); // 释放写锁
	}