Java并发-锁接口

什么是锁？

在并发编程中，锁是一种用于管理线程间访问共享资源的机制。当多个线程同时访问同一个共享资源时，就可能会出现线程安全问题，其中最主要的问题就是竞态条件（Race Condition）。而锁就可以协调不同线程之间对同一共享资源的访问，确保它们互不干扰。

Java的锁接口

Java提供了多种锁接口，比如synchronized关键字、ReentrantLock、ReadWriteLock等。这些锁接口都能够保证在多线程环境下，对共享资源的访问是线程安全的。下面分别介绍这些锁接口。

synchronized关键字

synchronized关键字是Java中最基本、最常用的锁。通过synchronized关键字，可以将代码块或方法锁定，使得同一时间只有一个线程能够访问这段代码。

synchronized锁的是对象而不是代码，即同一个对象的synchronized代码块是互斥的，不同对象的synchronized代码块是并行的。

以下是synchronized关键字的示例代码：

public class SynchronizedDemo {
    private int count = 0;

    public synchronized void increment() {
        count++;
    }

    public synchronized int getCount() {
        return count;
    }
}

在上述代码中，increment和getCount方法都是synchronized方法，即在进入这两个方法之前，线程必须先获得该对象的锁。这样，同一时间只有一个线程能够对count进行增加或获取。

ReentrantLock

ReentrantLock是Java提供的一种可重入锁，相对于synchronized来说，它具有更高的灵活性和扩展性。

与synchronized不同，ReentrantLock具有可中断性、公平性和多条件变量等特性。

以下是ReentrantLock的示例代码：

public class ReentrantLockDemo {
    private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    private int count = 0;

    public void increment() {
        lock.lock();
        try {
            count++;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public int getCount() {
        lock.lock();
        try {
            return count;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}

在上述代码中，increment和getCount方法使用了ReentrantLock锁进行了同步。其中，lock方法获取锁，unlock方法释放锁。

ReadWriteLock

ReadWriteLock是一种读写锁，与ReentrantLock不同的是，ReadWriteLock中允许多个线程同时读取共享资源，但只允许一个线程写入共享资源。

以下是ReadWriteLock的示例代码：

public class ReadWriteLockDemo {
    private ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
    private int count = 0;

    public void increment() {
        lock.writeLock().lock();
        try {
            count++;
        } finally {
            lock.writeLock().unlock();
        }
    }

    public int getCount() {
        lock.readLock().lock();
        try {
            return count;
        } finally {
            lock.readLock().unlock();
        }
    }
}

在上述代码中，increment方法使用了读写锁的写入锁，getCount方法使用了读写锁的读取锁。这样，多个线程同时访问getCount方法时，不会被阻塞，只有在需要对共享资源进行写入时才会对线程进行阻塞。

总结

在Java中，锁接口主要有synchronized关键字、ReentrantLock和ReadWriteLock。通过使用这些锁接口，可以在多线程环境下实现对共享资源的线程安全访问。在使用锁的过程中，需要注意锁的粒度和竞态条件问题，以避免出现死锁等线程安全问题。