java多线程加锁有哪些方式

在Java中，多线程编程是实现程序高效运行的重要手段。然而，多线程环境下的资源共享问题，尤其是线程安全问题，是开发中必须面对的挑战。加锁是保证线程安全的一种机制，它通过限制对共享资源的访问，确保在任何时刻只有一个线程可以执行特定的代码段。

定义与目的

加锁的目的在于控制对共享资源的访问，以防止多个线程同时修改资源，从而避免数据不一致和竞态条件的发生。在Java中，加锁通常通过synchronized关键字或java.util.concurrent.locks.Lock接口实现。

synchronized与Lock接口的区别

synchronized是Java的内建关键字，它提供了一种简单的同步机制。而java.util.concurrent.locks.Lock接口则提供了更高级的锁特性，如尝试非阻塞获取锁、可中断的锁请求、超时等待等。

对比表格

以下是synchronized和Lock接口的一些对比：

核心类与方法

1. synchronized：通过在方法或代码块前加上synchronized关键字实现同步。
2. Lock接口：核心方法是lock(), unlock(), tryLock(), tryLock(long, TimeUnit)。

使用场景

• 当需要简单的同步控制时，可以使用synchronized。
• 当需要更复杂的锁控制，如尝试获取锁、超时、可中断的锁请求时，应使用Lock接口。

代码案例

示例1：使用synchronized

public class SynchronizedExample {
    public static void main(String[] args) {
        SharedResource resource = new SharedResource();
        Thread t1 = new Thread(() -> resource.increment());
        Thread t2 = new Thread(() -> resource.increment());
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

class SharedResource {
    private int count = 0;

    public synchronized void increment() {
        count++;
        System.out.println("Count: " + count);
    }
}

示例2：使用Lock

import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class LockExample {
    public static void main(String[] args) {
        SharedResource resource = new SharedResource();
        Thread t1 = new Thread(() -> resource.increment());
        Thread t2 = new Thread(() -> resource.increment());
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

class SharedResource {
    private int count = 0;
    private final Lock lock = new ReentrantLock();

    public void increment() {
        lock.lock();
        try {
            count++;
            System.out.println("Count: " + count);
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}

小结

在多线程编程中，合理使用加锁机制是保证程序正确性的关键。synchronized适用于简单的同步需求，而Lock接口提供了更丰富的控制能力，适用于复杂的同步场景。选择合适的加锁方式，可以提高程序的效率和可靠性。