Java多线程之同步工具的基本概念和使用

落日映苍穹つ 2024-03-26 10:53 75阅读 0赞

![e54b45c606ed931643ce9d7dd48fd926.png][]

在Java多线程编程中，同步工具是一种常见的技术，用于管理线程的同步和互斥。Java提供了许多同步工具，例如锁、信号量、倒计时门栓等。本节将介绍Java同步工具的基本概念和使用。

### 一、锁 ###

锁是一种最基本的同步工具，用于保护共享资源的访问。Java提供了两种类型的锁：内置锁和显式锁。

1.  #### 内置锁 ####

内置锁也称为监视器锁，是Java中最基本的同步机制。每个Java对象都有一个内置锁，可以通过synchronized关键字来获取该锁。一旦一个线程获得了该锁，其他线程就无法访问该对象的同步代码块，直到该线程释放锁。

例如：

public class Counter {
        private int count;
    
        public synchronized void increment() {
            count++;
        }
    
        public synchronized int getCount() {
            return count;
        }
    }

在上面的例子中，increment()和getCount()方法都是同步方法，使用了内置锁来保护count变量的访问。

#### 2. 显式锁 ####

显式锁也称为互斥锁，是一种更灵活的同步机制。Java提供了Lock接口来定义显式锁，可以通过ReentrantLock类来实现该接口。与内置锁不同，显式锁需要手动获取和释放，从而更加灵活。

例如：

public class Counter {
        private int count;
        private Lock lock = new ReentrantLock();
    
        public void increment() {
            lock.lock();
            try {
                count++;
            } finally {
                lock.unlock();
            }
        }
    
        public int getCount() {
            lock.lock();
            try {
                return count;
            } finally {
                lock.unlock();
            }
        }
    }

在上面的例子中，increment()和getCount()方法都使用了显式锁来保护count变量的访问。

### 二、信号量 ###

信号量是一种用于控制并发访问的同步工具。Java提供了Semaphore类来实现信号量。Semaphore维护了一个许可集合，可以通过acquire()方法获取许可，通过release()方法释放许可。

例如：

public class MyThread extends Thread {
        private Semaphore semaphore;
    
        public MyThread(Semaphore semaphore) {
            this.semaphore = semaphore;
        }
    
        public void run() {
            try {
                semaphore.acquire();
                // 执行一些需要同步的操作
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                semaphore.release();
            }
        }
    }

在上面的例子中，MyThread线程通过acquire()方法获取一个许可，执行一些需要同步的操作，然后通过release()方法释放许可。

### 三、倒计时门栓 ###

倒计时门栓是一种同步工具，可以让一个或多个线程等待一组事件的发生。Java提供了CountDownLatch类来实现倒计时门栓。CountDownLatch维护了一个计数器，可以通过countDown()方法减少计数器的值，通过await()方法等待计数器的值变为0。

例如：

public class MyThread extends Thread {
        private CountDownLatch latch;
        public MyThread(CountDownLatch latch) {
            this.latch = latch;
        }
        
        public void run() {
            // 执行一些操作
            latch.countDown();
        }
    }

在上面的例子中，MyThread线程执行一些操作后调用countDown()方法，减少计数器的值。其他线程可以通过await()方法等待计数器的值变为0，从而继续执行。

以上是Java同步工具的基本概念和使用。在实际开发中，应该根据具体情况选择合适的同步工具，并合理使用同步工具，以提高程序的并发性能和稳定性。

[e54b45c606ed931643ce9d7dd48fd926.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/26/2f72b7b65e124e158f005003675a05ca.png