深入理解Java锁机制：并发控制的关键

Java的锁机制是其并发控制的关键组成部分，它确保多线程环境下对共享资源的有序访问。在Java中，锁通常由`synchronized`关键字或`java.util.concurrent`包中的更高级锁定机制实现。核心概念可以概括为以下几点： 1. 对象作为锁: 在Java中，对象充当锁的角色，每个对象都有一个内部的监视器锁。当我们在一个`synchronized`方法或者`synchronized`代码块中操作该对象时，实际上是对这个对象的锁进行获取。 2. synchronized方法与代码块: - `synchronized`方法：当一个线程进入`synchronized`方法后，它会自动获取对象的锁。在这个方法执行期间，其他线程不能同时进入该对象的`synchronized`方法，除非该线程先释放锁。 - `synchronized`代码块：我们可以选择特定的代码块来加锁，这样只锁定这段特定的代码，而不是整个类。这提供了更大的灵活性，可以根据需要精确控制锁的范围。 3. 互斥性: 拥有锁的线程拥有对资源的独占访问权，其他线程必须等待锁被释放才能进入。这就保证了同一时间只有一个线程能访问受保护的代码。 4. 持有锁的规则: - "随用随借，用完即还"原则：线程在使用完锁后，必须手动调用`unlock()`方法将其释放，以便其他线程可以获取。 - 非阻塞等待：如果锁已被其他线程占用，当前线程会进入等待状态，直到锁被释放。这可能导致线程调度的不确定性，如描述中提到的"Not guaranteed"，JVM会基于多种因素决定线程何时能重新获得锁。 5. 公平与非公平: Java提供了两种类型的锁：公平锁（默认）和非公平锁。公平锁保证所有线程按请求顺序获取锁，而非公平锁则没有这个保证，可能会优先处理等待时间较短的线程。 6. 锁粒度: Java的锁粒度是对象级别的，这意味着如果多个线程同时访问同一个对象的不同synchronized方法或代码块，它们不会相互干扰。但是，如果多个线程访问的是不同对象上的同步代码，那么它们可以并行执行。 理解Java的锁机制对于编写高效、健壮的多线程程序至关重要。它帮助开发者避免竞态条件和死锁等问题，确保程序的正确性和性能。通过掌握锁的使用和释放规则，可以更好地设计线程安全的并发代码。