Java进阶:理解并应用锁机制(ReentrantLock、读写锁)

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在Java进阶提高学习教程的第14章,主要讨论的是锁机制在多线程编程中的重要性和应用。章节首先从问题描述开始,阐述了在并发环境中,如何确保像存取款这样的共享资源访问有序,避免出现无序竞争带来的混乱和性能问题。锁机制在这个场景中起到了核心作用,通过限制对共享资源的并发访问,维护线程之间的正确顺序。 锁在Java中是实现同步的关键工具,包括多种类型,如可重入锁(如ReentrantLock和synchronized)、读写锁等。可重入锁,如ReentrantLock,是一种递归锁,允许一个线程在持有锁的情况下再次进入并获取该锁,这对于避免死锁非常有用。而读写锁(如ReadWriteLock)则是为了提高并发性能而设计的,它允许多个读线程同时访问共享资源,只有当写线程需要修改时才会阻塞其他线程,提高了读操作的并发性。 在实际应用中,如果没有使用适当的锁策略,如使用synchronized配合等待/通知机制,可能会导致读写操作的阻塞,效率低下。而使用读写锁时,只需确保读操作和写操作的正确隔离,就能显著提升并发处理能力。 本章节还提到了AbstractQueuedSynchronizer (AQS)框架,它是Java并发库中的基础组件,许多高级同步器如Semaphore、CountDownLatch等都是基于AQS实现的。此外,还介绍了Java中的原子类,如AtomicInteger和AtomicLong,它们提供了无需锁的原子操作,有助于降低锁的粒度和减少同步开销。 案例部分,以“三酷猫制造鱼罐头流程”为例,展示了如何运用锁机制来模拟现实场景中的并发控制,确保生产流程的有序进行。练习和实验部分则鼓励读者通过实践来理解和掌握这些锁机制。 第14章深入讲解了Java中的锁机制,不仅理论性强,而且结合实例帮助读者理解如何在实际编程中选择和使用合适的锁,以优化多线程程序的性能和正确性。