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问：聊聊JAVA中的共享锁和独占锁？

news 2024/9/27 7:54:11

在Java并发包java.util.concurrent中，ReentrantLock是独占锁的一个典型实现，而ReentrantReadWriteLock则提供了共享锁和独占锁的实现。本文将介绍一下这两种锁。

独占锁（Exclusive Lock）

独占锁模式下，每次只能有一个线程持有锁。这意味着当一个线程持有锁时，其他线程必须等待该线程释放锁后才能获取锁。ReentrantLock就是以独占方式实现的互斥锁。

代码示例：

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;public class ExclusiveLockExample {private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();private int count = 0;public void increment() {lock.lock();  // 获取独占锁try {count++;} finally {lock.unlock();  // 释放独占锁}}public int getCount() {return count;}public static void main(String[] args) {ExclusiveLockExample example = new ExclusiveLockExample();// 创建多个线程同时执行increment操作for (int i = 0; i < 10; i++) {new Thread(example::increment).start();}// 等待所有线程执行完毕// (实际应用中可使用更合适的同步机制，如CountDownLatch)try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("Final count: " + example.getCount());}
}

在上面的代码中，increment方法使用ReentrantLock来确保在同一时间只有一个线程能够修改count变量。

共享锁（Shared Lock）

共享锁允许多个线程同时获取锁，并发访问共享资源。ReentrantReadWriteLock中的读锁（ReadLock）就是共享锁的一个实现。

代码示例：

import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;public class SharedLockExample {private final ReentrantReadWriteLock rwLock = new ReentrantReadWriteLock();private final ReentrantReadWriteLock.ReadLock readLock = rwLock.readLock();private final ReentrantReadWriteLock.WriteLock writeLock = rwLock.writeLock();private int count = 0;public void readCount() {readLock.lock();  // 获取共享锁try {System.out.println("Read count: " + count);} finally {readLock.unlock();  // 释放共享锁}}public void writeCount(int newValue) {writeLock.lock();  // 获取独占锁try {count = newValue;} finally {writeLock.unlock();  // 释放独占锁}}public static void main(String[] args) {SharedLockExample example = new SharedLockExample();// 创建多个读线程for (int i = 0; i < 5; i++) {new Thread(example::readCount).start();}// 创建一个写线程new Thread(() -> example.writeCount(42)).start();// 等待所有线程执行完毕try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}
}

在上面的代码中，readCount方法使用读锁（共享锁）来允许多个线程同时读取count变量，而writeCount方法使用写锁（独占锁）来确保在写操作期间没有其他线程读取或写入count变量。

总结

特性	独占锁 (ReentrantLock)	共享锁 (ReentrantReadWriteLock.ReadLock)
锁类型	互斥锁，每次只能有一个线程持有	允许多个线程同时持有
并发性	低，因为只有一个线程能访问资源	高，因为多个读线程能同时访问资源
使用场景	需要确保数据一致性的写操作	允许多个读操作并发执行，但写操作需要独占
JAVA类	`ReentrantLock`	`ReentrantReadWriteLock.ReadLock`
锁获取	`lock()` 方法	`readLock().lock()` 方法
锁释放	`unlock()` 方法	`readLock().unlock()` 方法