java中锁常用的场景

在Java中，锁是一种同步机制，用于控制对共享资源的访问以避免数据竞争（ConcurrentModificationException）。常见的锁场景包括：

1. **线程安全集合**：如`java.util.concurrent.locks.ReentrantLock`配合`Collections.synchronizedList()`、`CopyOnWriteArrayList`等，可以确保在并发环境中修改集合的安全。

2. **互斥访问**：当多个线程需要顺序执行某个操作，比如读写数据库记录，可以使用`synchronized`关键字或者`ReentrantLock`来保证同一时间只有一个线程能进入临界区。

3. **悲观锁定**：例如在分布式系统中，数据库的行级锁定（如Oracle的行级锁）通常用于防止数据冲突，直到事务完成并提交。

4. **乐观锁**：对于频繁读取少修改的情况，可以利用版本号（如`乐观锁的CAS`）或时间戳检查策略，让大部分请求无需加锁就通过，只在更新时验证是否冲突。

5. **死锁检测与解除**：在多线程环境中，如果多个线程互相等待对方持有的锁，可能导致死锁。Java的`Deadlock Detection`工具（如`ThreadMXBean`）可以帮助检测并解决这类问题。

6. **信号量（Semaphore）和条件变量（Condition）**：更高级的同步工具，`Semaphore`用于控制同时访问资源的线程数，而`Condition`则允许线程在特定条件下睡眠或唤醒。

相关问题

说说java中常用的锁

Java 中常用的锁主要分为两大类：内置锁和自定义锁。

### 1. 内置锁

#### **synchronized关键字**
`synchronized`是最常见的锁机制之一，在 Java 中它主要用于线程同步，允许对共享资源访问的并发控制。它可以应用于方法级别（通过 `synchronized (object) {}`）或代码块级别（通过 `synchronized (lockObject) { ... }`）。当一个线程进入一个 synchronized 代码块时，其他试图在同一对象上调用 synchronized 的线程会被阻塞，直到当前线程完成对该代码块的访问。这种方法简单直观，易于理解，但也可能导致一些性能问题，特别是对于高并发情况下的大量锁竞争。

#### **ReentrantLock**
`ReentrantLock`是一个非公平锁，意味着当有多个线程等待获取锁时，会按照线程的等待顺序依次释放锁。其优点在于可以通过 `tryLock()` 来尝试立即获取锁而不阻塞，同时支持公平性和非公平性策略。这意味着在非公平模式下，如果有一个线程正在等待获取锁，则新到达的线程需要排队等待。这使得 ReentrantLock 更适合于需要精确控制锁等待队列的应用场景。

### 2. 自定义锁

**自定义锁（Custom Lock）**
有时，开发者需要基于特定的场景定制锁的行为。这种情况下，可以设计和实现自己的锁类，以满足特定的性能、互斥性和并发控制需求。例如，可以在某些应用中使用基于信号量的自定义锁来控制并发执行的数量，或者基于原子变量的自定义锁来实现轻量级的同步。

### 示例代码

以下是使用 `ReentrantLock` 的一个例子：

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class CustomCounter {

    private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

    private int count = 0;

    public void increment() {
        lock.lock();   // 获取锁
        try {
            count++;
        } finally {
            lock.unlock();   // 释放锁
        }
    }

    public int getCount() {
        lock.lock();   // 获取锁
        try {
            return count;
        } finally {
            lock.unlock();   // 释放锁
        }
    }
}

在这个例子中，我们使用了一个 `ReentrantLock` 来保证线程安全地对共享计数器的操作。

---
相关问题:
1. 在哪些场景下选择使用 `synchronized` 或者 `ReentrantLock` 更合适？
2. 自定义锁的主要优势是什么？何时需要自定义锁？
3. 解释一下 Java 并发库中 `ReadWriteLock` 和 `Semaphore` 分别是如何使用的？

java锁机制的应用场景

Java锁机制是用于控制多线程并发访问共享资源的一种机制。它可以确保在同一时间只有一个线程可以访问共享资源，从而避免了数据竞争和并发访问的问题。以下是Java锁机制的几个常见应用场景：

1. 多线程同步：在多线程环境下，当多个线程需要同时访问共享资源时，可以使用锁机制来保证同一时间只有一个线程可以访问该资源，从而避免数据不一致或者错误的结果。

2. 生产者-消费者模型：在生产者-消费者模型中，生产者线程负责生产数据，消费者线程负责消费数据。为了保证生产者和消费者之间的数据同步和顺序性，可以使用锁机制来控制生产者和消费者的访问。

3. 临界区保护：在多线程环境下，当多个线程需要同时访问临界区代码块时，可以使用锁机制来保证同一时间只有一个线程可以执行临界区代码块，从而避免数据竞争和并发访问的问题。

4. 线程安全的集合类：Java提供了一些线程安全的集合类，如ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList等。这些集合类内部使用了锁机制来保证多线程环境下的数据安全性。