java synchronized 接口_Java synchronized关键字和Lock接口实现原理

这篇文章主要介绍了Java synchronized关键字和Lock接口实现原理,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下

引用

当开发过程中,我们遇到并发问题。怎么解决?

一种解决方式,简单粗暴:上锁。将千军万马都给拦下来,只允许一个人过独木桥。书面意思就是将并行的程序变成串行的程序。现实的锁有门锁、挂锁和抽屉锁等等。在Java中,我们的锁就是synchronized关键字和Lock接口。

synchronized关键字

synchronized也叫同步锁,是Java里面的关键字。我们可以猜测到synchronized原理也JVM虚拟机有关联。

synchronized锁的是对象。对象里面有一个叫做监视锁(monitor)的东西,监视锁依赖操作系统的互斥锁(Mutex Lock)。操作系统切换线程其实就是从用户态编程核心态(cpu的两种状态)。这个代价有点高,所以synchronized这个重量级锁后面也引进了偏向锁和轻量级锁。

加锁(监视锁monitor)过程分析():

当monitor的进入数为0,线程A进入

monitor的进入数为1

线程B想进入该monitor就会被阻塞。

线程A可以重复进入该monitor,所以synchronized是可重入锁,和Lock实现的锁一样。

程序验证

public class SynchronizedTest {

private static int i = 0;

public static void main(String[] args) {

test();

}

public static void test(){

synchronized (SynchronizedTest.class){

synchronized (SynchronizedTest.class){

i++;

}

}

}

}

运行结果

程序正常运行,没有报错

synchronized可以修饰方法以及代码块,代码块就是上面重入锁的例子。

修饰方法

public class SynchronizedTest {

static int n = 100;

final static CountDownLatch start = new CountDownLatch(n);

private static int i = 0;

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

for (int j = 0; j < n; j++) {

Thread thread = new Thread(new addNoSynchronized());

thread.start();

}

start.await();

System.out.println(i);

}

public static class addSynchronized implements Runnable{

@Override

public void run() {

addSynchronized();

}

public static synchronized void addSynchronized(){

for (int j = 0; j < 1000; j++) {

i++;

}

start.countDown();

}

}

}

运行结果

100000

如果去掉 synchronized 关键字的话,运行结果大概率不是 100000,因为线程不安全问题。

Lock接口

一般我们使用 ReentrantLock 类作为重入锁,实现Lock接口。

使用方法

public class ReentranLockTest {

private static int j;

private static int n = 100;

private static CountDownLatch latch = new CountDownLatch(n);

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

for (int i = 0; i < n; i++) {

new Thread(new LockTest()).start();

}

latch.await();

System.out.println("结果为:"+j);

}

public static class LockTest implements Runnable{

static Lock lock = new ReentrantLock();

@Override

public void run() {

lockTest();

latch.countDown();

}

private void lockTest() {

lock.lock();

try {

for (int i = 0; i < 1000; i++) {

j++;

}

}finally {

lock.unlock();

}

}

}

}

运行结果

结果为:100000

这里我们锁住的 j++ 这块资源区(公共资源),lock 是 static 关键字修饰的,是类对象,思考一下如果不是类对象会怎么样?那就是连环锁了(看图)。

java synchronized 接口_Java synchronized关键字和Lock接口实现原理_第1张图片

每一个线程都对可以用钥匙解开这把锁,对于程序而言,加锁操作就没有意义了。因为我们需要的是一个锁。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持脚本之家。

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