Java為線程安全提供了多種同步工具。 1。同步塊確保通過(guò)鎖定方法或特定代碼部分的相互排除。 2。Reentrantlock提供了高級(jí)控制，包括Trylock和公平政策。 3。條件變量允許線程等待狀態(tài)更改。 4。原子變量有效地處理簡(jiǎn)單狀態(tài)更新而無(wú)需鎖。選擇正確的機(jī)制取決于用例和線程協(xié)調(diào)需求。
當(dāng)您使用多線程Java應(yīng)用程序時(shí)，正確處理同步至關(guān)重要。沒(méi)有它，線程可以以不可預(yù)測(cè)的方式相互干擾，例如閱讀過(guò)時(shí)的數(shù)據(jù)或損壞共享資源。 Java提供了幾種用于同步的工具，并知道使用哪種工具（以及何時(shí)）對(duì)性能和清晰度產(chǎn)生了很大的不同。
了解synchronized塊
處理Java線程安全性的最直接方法是使用synchronized關(guān)鍵字。當(dāng)應(yīng)用于方法或塊時(shí)，它可以確保只有一個(gè)線程可以一次為給定對(duì)象執(zhí)行該代碼。
- 如果您同步諸如
public synchronized void add()類(lèi)的方法，則整個(gè)方法都鎖定了每個(gè)實(shí)例。 - 對(duì)于更精細(xì)的控制，請(qǐng)使用同步塊：
synchronized(lockObject) { ... }。這使您只能鎖定關(guān)鍵部分，而不是整個(gè)方法。
要注意的一件事：如果多個(gè)無(wú)關(guān)的操作受相同鎖的保護(hù)，它們會(huì)不必要地互相阻擋。這就是為什么選擇正確的鎖對(duì)象很重要。
利用重新ReentrantLock以獲得更多控制
盡管synchronized適合基本情況，但有時(shí)您需要更高的靈活性。這就是ReentrantLock進(jìn)入的地方 - 它為您提供了對(duì)鎖定行為的明確控制。
- 您可以嘗試使用超時(shí)（
tryLock()）獲取鎖，這有助于避免死鎖。 - 它支持公平性 - 意味著可以按照他們要求鎖定的順序提供線程。
- 鎖必須在
finally塊中手動(dòng)釋放，否則您的風(fēng)險(xiǎn)將無(wú)限期地釋放。
這種控制級(jí)別在高態(tài)場(chǎng)景中或需要與條件變量集成時(shí)（下一步將介紹）。
使用Condition變量進(jìn)行協(xié)調(diào)
有時(shí)，僅相互排除是不夠的 - 您還需要線程才能等待某些狀態(tài)。這就是Condition對(duì)象的目的，通常與ReentrantLock 。
- 線程可以調(diào)用
await()暫停，直到通過(guò)signal()或signalAll()另一個(gè)線程信號(hào)。 - 每個(gè)鎖可能存在多個(gè)條件，允許比
wait()和notify()更精確的信號(hào)邏輯。
例如，想象一個(gè)有限的隊(duì)列，當(dāng)隊(duì)列滿(mǎn)滿(mǎn)時(shí)，生產(chǎn)商在等待，而消費(fèi)者則在空空時(shí)等待。每個(gè)人都可以擁有自己的狀況，使協(xié)調(diào)更加干凈。
考慮原子變量，以解決簡(jiǎn)單的情況
如果您的用例涉及簡(jiǎn)單的狀態(tài)更改（例如增加計(jì)數(shù)器或更新參考），則可能根本不需要完整的鎖。 Java的原子類(lèi)（ AtomicInteger ， AtomicReference等）提供線程安全操作而不會(huì)阻止。
- 他們依靠引擎蓋下的CAS（比較和交換）操作，這些操作通常比獲取鎖更快。
- 它們最適合低至中等的爭(zhēng)論場(chǎng)景。
- 復(fù)雜的操作（例如復(fù)合動(dòng)作）仍然需要外部同步。
因此，如果您正在做類(lèi)似網(wǎng)頁(yè)上的“跟蹤命中”之類(lèi)的事情，那么AtomicLong可能是完美的 - 無(wú)需在其上進(jìn)行完全的并發(fā)框架。
就是這樣。選擇正確的同步機(jī)制取決于您要做什么以及實(shí)際需要的線程之間的協(xié)調(diào)數(shù)量。這些工具都不是普遍更好的 - 它們每個(gè)工具都具有不同的目的和權(quán)衡。
以上是探索Java中不同的同步機(jī)制的詳細(xì)內(nèi)容。更多信息請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！
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