JAVA锁机制深度解析:从Synchronized到分布式锁

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"JAVA技术栈-锁机制知多少" 在Java技术栈中,锁机制是多线程编程中不可或缺的一部分,用于解决并发访问共享资源时可能出现的问题。本讲内容主要围绕锁的各种类型、特性以及实际应用展开,同时也提到了程序员的工作习惯和文档的重要性。 首先,从自我成长的角度出发,PPT要求绘制自8月份以来的工作状态图,通过时间(X轴)与综合提升度(Y轴)的关系,反映出个人在技术成长过程中的进步情况。同时,通过分析新版本系统测试中的BUG数量概率分布图,可以更好地理解软件开发过程中可能出现的问题及其频率。 程序员常常抱怨编写文档的繁琐,但在接手他人代码时又对缺乏文档感到困扰。这提醒我们,养成良好的写作和总结习惯对于团队协作至关重要,特别是在涉及到多线程和锁机制的复杂代码中。 接着,锁的种类被列举出来,包括: 1. Synchronized:Java内置的同步机制,可保证线程安全,具有可重入性。 2. Lock:比synchronized更灵活的锁,如ReentrantLock(可重入锁)、ReentrantReadWriteLock(读写锁)。 3. StampedLock:提供读写分离的高级锁,可以实现乐观读锁和独占写锁。 4. CountDownLatch和CyclicBarrier:都是协调多个线程间同步的工具类。 5. 数据库锁、Redis锁、Zookeeper锁:这些是在分布式环境下的锁实现。 锁的特性包括公平锁与非公平锁、偏向锁、轻量级锁、自旋锁和重量级锁等,它们代表了锁在不同条件下的行为模式。例如,公平锁保证按照等待顺序获取锁,而非公平锁则不一定。 可重入锁允许一个线程多次进入已被该线程持有的锁所保护的代码块,这是Synchronized和ReentrantLock的共同特点。而乐观锁和悲观锁分别代表了对并发冲突的不同假设:乐观锁在修改数据前假设不会有冲突,而悲观锁则预期会发生冲突。 此外,锁还可以分为共享锁(读锁)和独享锁(写锁),前者允许多个线程同时读取,后者保证同一时间只有一个线程写入。互斥锁是独享锁的一种,而读写锁则允许读操作并发进行,但写操作是互斥的。 锁的升级和降级是指在Java内存模型下,从轻量级锁到自旋锁再到重量级锁的动态转换,目的是在保证线程安全的同时提高效率。 最后,PPT提到了一些JDK中使用synchronized的例子,如ConcurrentHashMap和HashTable,这些集合类在内部使用了锁来确保并发访问的安全。同时,了解线程的状态(如新建、运行、阻塞、等待、终止等)对于理解和调试多线程问题也是至关重要的。 这个分享深入浅出地探讨了Java中的锁机制,旨在帮助开发者更好地理解和运用这些工具,以实现高效、安全的并发编程。