synchronized与Lock实现详解:加锁与解锁的关键
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更新于2024-09-01
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本文档详细解析了如何使用Java中的`synchronized`关键字来实现一个简单的Lock机制,以及它与`java.util.concurrent.locks.Lock`接口的区别。首先,`synchronized`在Java中是一种内置的同步机制,通常用于控制对共享资源的访问,其语法是在方法或代码块前加上`synchronized`关键字,锁对象默认为当前对象(即`this`)。
方式一和方式二展示了`synchronized`的基本用法。在方式一中,通过声明方法为`synchronized`,确保同一时间只有一个线程执行该方法,这相当于在方法内部自动获取并释放锁。方式二中,显式地使用`synchronized`关键字,将锁作用于特定的对象,这同样确保在同一时刻只有一个线程访问被锁定的代码。
相比之下,`java.util.concurrent.locks.Lock`接口提供了一个更灵活的锁机制。`lock()`方法用于获取锁,`unlock()`方法用于释放锁。这种方式允许开发者更好地控制锁的获取和释放,以及在锁持有期间的并发行为。为了模拟`Lock`的行为,我们可以创建一个自定义类,如`MyLock`,并实现`lock()`和`unlock()`方法:
```java
public class MyLock {
private boolean locked = false;
public void lock() {
while (locked) {
try {
// 当前线程获取不到锁时,进入等待状态
Thread.sleep(1); // 模拟等待
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
locked = true;
}
public void unlock() {
locked = false;
// 可以选择在此处通知等待的线程,例如使用CountDownLatch或Condition
// notifyAll();
}
}
```
在这个自定义的`MyLock`类中,`lock()`方法会检查锁是否已被其他线程持有,如果被持有,则线程会进入等待状态直到锁被释放。当调用`unlock()`方法时,锁会被释放,并可能唤醒等待的线程。
使用`synchronized`时,可以通过`wait()`方法让当前线程主动放弃锁并进入等待状态,而`notify()`或`notifyAll()`则用于唤醒等待的线程。这与`Lock`的`tryLock()`和`unlock()`方法以及`Condition`接口相匹配,提供了更精细的控制。
总结来说,文章重点介绍了如何使用`synchronized`实现类似`Lock`的功能,包括理解锁的本质、掌握线程等待和唤醒的操作,以及创建自定义锁类来模拟这些行为。这对于理解和使用Java多线程同步机制非常有帮助,特别是在处理更复杂、可扩展的并发场景时。
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