深入理解Java多线程：锁机制与无锁并行技术

在Java多线程编程中，锁机制是确保并发访问控制的关键组件。本文主要讨论了三种类型的锁：内部锁、显示锁和读写锁。 1. 内部锁（Synchronized） Java平台的每个对象都有一个默认的非公平排他锁，即监视器或内部锁。这由`synchronized`关键字实现，它可以修饰方法（同步方法）或代码块（同步代码块）。内部锁保证了线程的原子性（一个操作要么全部完成，要么不执行）、可见性（其他线程可以看到修改后的状态）和有序性（操作的相对顺序）。然而，如果没有正确地使用（如确保所有线程锁定同一临界区），可能会导致线程不安全。例如，如果两个线程同时对不同的IncreaseTask对象调用`inc()`，即使使用`synchronized`，也可能导致问题。 2. 显示锁（Lock接口） 显示锁提供了一种更灵活的锁管理方式，通过`java.util.concurrent.locks.Lock`接口实现。其中，`ReentrantLock`是常用的一个实现，它是一种可重入锁，允许持有锁的线程再次获取，但需要遵循"加锁-解锁"的一致性。ReentrantLock支持公平模式，即按照线程等待时间的长短分配锁，但这通常会降低性能。非公平模式是默认设置，以提高效率。 3. 读写锁（ReadWriteLock） 内部锁的排他性质意味着任何时候只有一个线程能访问共享资源，这在读多写少的场景下效率低下。读写锁（如`ReentrantReadWriteLock`）允许多个读线程同时访问，但写线程需要独占锁以保证修改操作的原子性。这显著提高了并发性能，尤其在读操作远多于写操作的情况下。 了解和掌握这些锁机制对于编写高效、可维护的并发程序至关重要。正确地选择和使用锁类型，避免死锁、活锁和锁粒度不当等问题，是并发编程中不容忽视的技能。同时，理解锁的原理有助于优化代码，提升程序的并发性能和资源利用率。